Københavns placering ud til Øresund har op igennem tiden været årsag til dens status som økonomisk og strategisk magtfaktor. Den tidligste bebyggelse havde i 1186 meget sigende navnet Hafn. Siden biskop Absalon i 1167 byggede sin borg der, hvor Christiansborg står i dag, for at forsvare området mod sørøvere, har byen fungeret som magtcentrum i landet. Fra 1400-tallet fungerede de skiftende slotte på Slotsholmen som kongelig residens og siden som sæde for landets Folketing og regering. Også i dag har kongehuset sin residens i byen, hvor det internationalt berømte rokokokompleks Amalienborg i Frederiksstaden siden 1794 har dannet ramme om kongefamiliens liv.
Mens adgangen til havet havde afgørende betydning for byens økonomiske fremgang, var det i høj grad militære hensyn, der indtil demarkationslinjens gradvise ophævelse fra 1852 kom til at definere dens areal og befolkningsudvikling: Først herefter blev det muligt at bygge i langt større omfang foran byens befæstning, hvor der havde været stramme reguleringer af hensyn til forsvaret. Befæstningen var dog forinden blevet udvidet ad flere omgange for at gøre plads til byudvidelser, ikke mindst under Christian 4., hvor København forvandledes fra middelalderby til renæssanceby, bl.a. med Christianshavn, som blev anlagt på opfyldt grund. Og mens fæstningen fungerede efter hensigten under den svenske belejring 1658-60, viste den sig at være ganske forældet under englændernes bombardement af byen i 1807. Efterfølgende blev først portene og siden voldene nedlagt. Overalt i byen findes reminiscenser af de gamle forsvarsværker fx i navne som fx Øster, Nørre og Vester Voldgade og i grønne områder på de forhenværende volde som fx Christianshavns Vold, Ørstedsparken og Østre Anlæg.
Den tætte bebyggelse betød, at befolkningen var sårbar over for både ildebrande og epidemier. To store ildebrande hærgede byen i 1700-tallet, og den sidste, som fandt sted i 1795, foranledigede byens nuværende gadeplan med overvejende lige gader og de karakteristiske afskårne gadehjørner, som skulle give plads for brandstigerne. Koleraepidemien i 1853 blev årsag til en forbedring af de sanitære forhold med nye arbejderboliger uden for voldene, anlæggelsen af byens første vandværk og omfattende kloakering.
Fra midten af 1800-tallet voksede Københavns industri frem. Landsbyerne omkring byen, Brønshøj, Husum, Bispebjerg, Vanløse, Valby og Sundbyerne, fik i stigende grad forstadspræg og blev siden indlemmet i kommunen, ligesom brokvartererne blev udbygget for at gøre plads til virksomheder og til de mange tilflyttende arbejdere. En vigtig nøgle til, at industrien kunne blomstre, var den forbedrede infrastruktur med bl.a. landets første jernbaneforbindelse, som blev anlagt i 1847 på strækningen København-Roskilde. En anden var havnens udbygning, som bl.a. skibsværftet B&W nød godt af, da det i 1872 købte Refshaleøen af Havnevæsenet. Godt 100 år senere byggede rederiet A.P. Møller – Mærsk sit hovedkontor nær Kvæsthusbroen. Havnen havde, især efter anlæggelsen af Frihavnen i 1890’erne, stor betydning som import- og eksporthavn.
København var en udpræget industriby frem til 1960’erne, og blandt de store virksomheder kan ud over B&W bl.a. nævnes bryggerierne Tuborg og Carlsberg og maskinfabrikken Titan. Københavns betydelige industri og det store antal arbejdere i byen har også været med til at tegne dens politiske landskab. Siden 1938, hvor Københavns Kommune har haft en overborgmester i spidsen, har posten været beklædt af en socialdemokrat, og bystyret har langt overvejende været rødt. I 1970 var hele 96.000 mennesker beskæftiget inden for håndværk og industri i København, og siden 1960’erne havde der været mangel på arbejdskraft. Dette betød, at et stort antal udenlandske gæstearbejdere kom til fra bl.a. Jugoslavien, Tyrkiet og Pakistan, hvilket bidrog til at gøre kommunen til landets mest mangfoldige, kulturelt og religiøst. Denne tendens er dog langt ældre. Eksempelvis er Det Jødiske Samfund landets ældste ikke-kristne menighed og har rødder helt tilbage i 1600-1700-tallets tysk-jødiske indvandring. I 2019 var 25,3 % af byens indbyggere indvandrere eller efterkommere fra både vestlige og ikke-vestlige lande, og der findes i alt ca. 75 kristne migrantmenigheder og 26 anerkendte ikke-kristne trossamfund, hvoraf en stor del er muslimske.
Fra 1970’erne og i de efterfølgende ca. 20 år forvandledes vækst imidlertid til stagnation. Mange virksomheder lukkede eller flyttede ud af kommunen, ligesom mange københavnere flyttede til omegnskommunerne, hvor parcelhuse med plads, lys og luft lokkede: Mange af Københavns boliger var små, nedslidte og usunde. Årene var præget af omfattende saneringer, hvilket især på Nørrebro medførte voldsomme uroligheder, og manglen på billige boliger førte bl.a. i 1971 til Christianias opståen i det nyligt rømmede militære anlæg på Christianshavn. Hvad der begyndte som en fristad på kant med lovgivningen, er siden blevet en etableret del af byen og er i dag Københavns fjerdestørste turistattraktion med et væld af selvbyggerhuse, kollektivt ledede værksteder og småvirksomheder samt et levende kulturmiljø. Også i kommunalt regi iværksattes tiltag for at forbedre og forøge boligmassen, hvilket resulterede i både nybyggede almennyttige boliger og renovering af ældre huse. Mange af de forladte industri- og forsyningsbygninger samt militære anlæg har efterhånden fundet ny anvendelse i ombygget form som boliger og kontorer samt kultur- og uddannelsesinstitutioner. Østre Gasværk kom fx i 1979 til at huse Østre Gasværk Teater, og Københavns Sukkerraffinaderi i Valby blev ombygget til et gymnasium i 1990’erne. Af nyere ombygninger kan fx Dansk Sojakagefabriks gamle frøsiloer på Islands Brygge nævnes, hvor der i dag er lejligheder.
Blandt andet for at vende Københavns økonomiske og befolkningsmæssige nedgang blev det i første halvdel af 1990’erne besluttet at igangsætte en række store infrastrukturprojekter med Øresundsforbindelsen og metrobyggeri som de største tiltag. Tiltagene fulgtes tæt af en massiv byudvikling i form af bl.a. det gennemplanlagte boligområde Ørestad i Amager Vest. Med landets gradvise overgang fra industri- til videnssamfund har hovedstaden spillet og spiller fortsat en afgørende rolle som den største uddannelsesby. København har en udpræget ung og højtuddannet befolkning, og andelen af 30-34-årige, der har taget en lang videregående uddannelse, er således næsten dobbelt så høj her som på landsplan. Og mens Københavns Kommune i 1994 var tæt på at gå fallit, viser budgettet for 2020, at den i højeste grad er blevet økonomisk bæredygtig igen. Beskæftigelsen er dobbelt så stor som i landets næststørste kommune, Aarhus, og store institutioner som fx Københavns Universitet med bl.a. Panum Instituttet og dets helt nye Mærsk Tårnet, Rigshospitalet, Det Kgl. Bibliotek og DR Byen er med til at tegne byens profil både fysisk med deres markante bygninger og uddannelses- og arbejdspladsmæssigt.
Dertil kommer byens attraktive kulturliv, der tæller de gamle og traditionsrige kulturinstitutioner såvel som et stort vækstlag. Musiklivet har rødder helt tilbage i middelalderen, hvor Det Kongelige Kapel blev etableret, og teaterlivet, som ganske vist hele tiden havde eksisteret i kredsen omkring hoffet, fik med åbningen af Komediehuset på Kongens Nytorv i 1748 nye, selvstændige rammer. I 1874 blev det erstattet af Det Kongelige Teater (i dag kaldet Gamle Scene), som siden er blevet suppleret med Operaen på Holmen og Skuespilhuset på Kvæsthusbroen. I 1800-tallet og begyndelsen af 1900-tallet opstod en lang række privatteatre, bl.a. Folketeateret og Det Ny Teater, hvor de traditionelle udtryk blev udfordret og nye veje afsøgt. Samtidig kom også nye musikalske impulser til storbyen fra udlandet, og fra 1930’erne tiltrak byens jazzscene store, internationale navne. Siden har både den klassiske og rytmiske musik været en rodfæstet del af byens kulturelle DNA med en lang række spillesteder, koncertsale og festivaler. Landets første kunstmuseum, Thorvaldsens Museum, åbnede i 1848, og blandt byens største museer skal nævnes Statens Museum for Kunst, i daglig tale SMK, som har rødder i Det Kongelige Kunstkammer, Ny Carlsberg Glyptotek, som blev til på baggrund af brygger Carl Jacobsen og hustru Ottilias private samling i slutningen af 1800-tallet, og Nationalmuseet. Tivoli er Københavns – og landets – største attraktion med ca. 4,9 mio. gæster årligt og er blandt verdens ældste forlystelsesparker. Med de store uddannelsesinstitutioner inden for det kunstneriske område tiltrækker København desuden mange af fremtidens forfattere, skuespillere, instruktører, musikere, komponister, dansere og billedkunstnere. Dette er, sammen med den levende undergrundsscene, med til at skabe et eksperimenterende kulturmiljø med nye formater, events og festivaler.
Ganske som tidligere spiller byens geografiske placering en vigtig rolle. Nu er det dog i mindre grad kystlinjen, som har betydning, og i højere grad placeringen centralt i Nordeuropa med bl.a. Øresundsforbindelsen og med Københavns Lufthavn i nabokommunen Tårnby som brohoved til resten af verden, som er med til, at København kan gøre sig gældende i den internationale storbykonkurrence. Dog spiller andre faktorer også ind her, bl.a. en fremtrædende grøn profil med et stort fokus på cyklisme og havnebade med rent vand. Den tætte bebyggelse levner ikke megen plads til natur, men næsten alle de tilbageværende grønne områder er fredede. Naturen er for en stor del knyttet til parkerne, som stedvis kan byde på et interessant dyre- og planteliv. Dertil kommer flere områder, der er opstået ved inddæmning, som Kalvebod Fælled og en del af Amager Fælled, eller ved opfyldning som Nordhavns- og Sydhavnstippen. Og så er der naturligvis resterne af tidligere naturområder som Utterslev Mose, der dog har fået en betydelig ansigtsløftning. Flere sjældne dyr og planter holder til i København. På Nordhavnstippen yngler fx grønbroget tudse, mens kridtuglen flyver over enge og overdrev i flere af de kystnære naturområder. Dertil kommer fuglene, bl.a. skovhornuglerne, der overvintrer ved Utterslev Mose og på Vestre Kirkegård, og på Amager Fælled har riddergøgeurten sit eneste kendte danske voksested.
Mens fortællingen om København fra begyndelsen af 00’erne således er domineret af optimisme og økonomisk opsving, er der dog samtidig en bagside af medaljen. Kommunen har haft held til at vende udviklingen med det faldende befolkningstal, men ejerboligernes kvadratmeterpriser er samtidig steget med 70 % i perioden 2012-18. Byens herlighedsværdi er i høj grad forøget, men eksempelvis de studerende har i stigende grad svært ved at finde en bolig, de har råd til. Kommunens mål for byudviklingen er bl.a., at 25 % af de nye boliger skal være almene, og at der skal opføres 12.000 nye ungdomsboliger. Samtidig ønsker man at skabe rammer for en varieret befolkningssammensætning. Kommuneplanen omfatter også et fortsat fokus på byens grønne profil.
