哥本哈根大学位于北欧和欧洲大陆的十字路口，拥有500多年的历史。建校以来，从中世纪的学术先师同教廷、国王的抗辩，到20世纪上半叶两位科学巨匠玻尔与爱因斯坦之间的学术争论，构成一部不断探索真理、追求极致、繁荣文化、开拓文明的教育创业史。
哥本哈根大学成立于1479年6月1日，国王克里斯蒂安一世批准其成立。和欧洲其他国家早期的大学一样，哥本哈根大学最初也是由天主教会创建，属天主教会管辖，以培养教士、传播基督教思想为职责。早期的哥本哈根大学的专业设置除神学外，还包括法学、医学和哲学。1482年，大学图书馆建立。1533年至1536年，学校经历了3年丹麦内战 。
1537年马丁·路德新教改革之后，哥本哈根大学转归丹麦路德会(Danish Lutheran State Church) 并得以重建，从天主教大学转变为新教大学，新校徽上的人物就是批准并支持这次重建的国王克里斯蒂安三世。1569年，弗雷德里克二世为学校的师生设立了奖学金基金。1642年，学校启用在圆塔(Rundetrn) 的天文台。1654年，大学图书馆迁址至圆塔附近。1661年，弗雷德里克三世开始筹建皇家图书馆。
1675年至1788年间，哥本哈根大学引进了学位考试制度，这种制度最先应用于神学院，之后向其他学院推广。课程越来越多，尤其在医科和法学方面，发展非常迅速，学院渐具规模。哥本哈根大学的图书馆、教学医院等重要项目也陆续兴建起来，成为丹麦高等教育及科研中心。1788年的宪章划定了大学的职权范围，促使学校从古典欧洲大学转型成为现代化的学术机构，所有专业的学生必须参加学位考试来获取学位证书，学校也开始把重心从教学转移到研究上。
1842年和1850年之间，哥本哈根大学进行了大规模的院系调整。原来的医学院和外科医学研究所合并为保健科学学院。1848年，法学院内也进行了调整，将新兴的政治学科归入法学院。1850年，数学和自然科学专业从哲学院中分离出来，单独成为一个独立的学院。
1877年，哥本哈根大学录取了第一位女学生。20世纪上半叶，发轫于第五届索尔维会议的的哥本哈根学派与爱因斯坦、普朗克、薛定谔、马克斯·冯·劳厄、德布罗意等人之间的学术争论 被视为物理史上最伟大的对决。弥漫在这里浓郁而清新的学术自由空气，使这所古老学府历久常新。
1960年至1980年间是哥本哈根大学发展的黄金时期。期间，学生人数从6，000增至26，000，教职员工人数也相应大规模地增加。此外，这一时期内还兴建了新的动物学博物馆，以及以奥斯特和奥古斯特·克罗命名的研究所。哥本哈根大学于1970年颁布校规，规定对大学施行民主化管理。1973年，这一规定得到修正，并很快被丹麦的所有高等教育机构所采纳。1990年至1993年期间的改革使得大学开设的所有专业都有授予学士学位的资格。
1993年，法学专业脱离社会科学学院而成为独立的法学院。1994年，哥本哈根大学开设环境科学、南北关系和生物工艺学等新专业，并在政策上给予倾斜，以适应其长期发展的需要。从1996年开始，哥本哈根大学又陆续建造了一些新的建筑，包括阿迈厄岛 (Amager) 上的生物技术中心和人文学院大楼（今South Campus）。
1997年，哥本哈根大学与西兰岛上的其他丹麦高校，以及厄勒海峡彼端的瑞典高等教育机构加强联系，形成了信息互通、资源共享的学术共同体 (resund University)，哥本哈根大学和隆德大学设立了秘书处。随着厄勒海峡大桥的开通，两岸交流更是日益频繁，一跃成为北欧最具科研创新活力的地区 (resund Science Region)。
21世纪初，学校有超过3万7千多名学生和7千多名职工，成为全国最大的教学机构。2006年，学校宣布开始逐渐撤离拥有超过五百年历史的哥本哈根内城古教学建筑，对日益增多的院系部门进行集中化，以便形成更大、更现代化的校区和加强跨学科合作。
2007年，因合并皇家兽医和农业大学和丹麦的皇家药大学，哥本哈根大学纳入了两个新学院：生命科学学院和医药科学学院。生命科学学院和医药科学学院的生命科学、药学科学联同卫生科学，使其成为北欧最大的健康和生命科学中心之一。2012年，医药科学学院、卫生科学学院、三分之一的生命科学学院合并为医药与健康科学学院，剩下三分之二的生命科学学院并入自然科学学院。至此，六大院系形成 。
2013年4月，皇家图书情报学院 (The Royal School of Library and Information Science) 正式并入人文学院。
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