东京大学成立于1877年（明治10年），在日本大学史上它是第一所近代化的大学。从1877年到1897年，它是日本唯一的综合性大学。
这所大学为日本政府培养了大批骨干力量，训练了许多上层管理人员和技术力量。日本政府各部和自由民主党的参议员和众议员出身于该校的很多；日本一流企业的管理干部出身于该校的占首位；日本经团联的领导管理集团171人中该校毕业的占81人。东京大学成为日本高中毕业生升学激烈竞争的重点学校。
明治维新以前，日本处于封建社会末期，资本主义刚刚出现，还不占统治地位。日本的政治、经济和文化教育远远落后于西方资本主义国家。当时的日本，没有成型的、适应资本主义发展的教育制度，也没有一所大学。
1877年，日本政府文部省指示：“将文部省所辖东京开成学校、东京医学院合并，改称东京大学”。这是东京大学创办的开端。
虽然东京大学的源流是东京开成学校和东京医学院，但是，东京大学和幕府直辖的三所学校之间，在制度上并没有直接的关系。东京大学经历了明治维新的重大变革，其教育目的、内容和方法跟原三所学校是有区别的。可以说，东京大学是明治维新的产物。
东京大学成立以后，经历了四个发展阶段：（1）旧制的东京大学时期（1877年至1886年）；（2）帝国大学时期（1886年至1897年）；（3）东京帝国大学时期（1897年至1947年）；（4）新制的东京大学（1947年到现在）。
1947年日本政府根据美国教育使节团的建议，改革学制。1947年10月东京帝国大学改名为东京大学。接着，按战后的所谓新学制，改革东京大学。日本把改革后的东京大学叫做新制东京大学。
东京大学现已发展为教育和科研的重要基地。1960年日本政府开始执行经济高速度发展计划以后，文部省一再修改增加招收理工科大学生的计划，要求各大学多招生，多招收理工科大学生。东京大学从1959年开始不断扩大招生名额，由招收1000多名新生到招收2000名，自1967年起每年招收3000名。1977年大学本科生和大学院研究生共招收5000人。同年，在校学生总数达到了20000人，其中研究生为2000多人。近年来，由于国际交流不断加强，来自世界各地区各国家的留学生逐年增多，1992年度有60个国家的900多名留学生在该校学习。
1953年东京大学大学院按照新规定的《大学院标准》进行了改革。改革的主要内容：（1）大学院除设博士课程外，还设硕士课程，一般博士课程为五年，硕士课程为两年；（2）把学位制度与审查考核研究生制度结合起来，大学院负责培养研究人员和审定学位；（3）大学院除讲授和研究学术理论外，还讲授和研究应用科学；（4）大学院也采用学分制。
东京大学大学院在1953年设五个研究科，即人文科学、社会科学、数学物理、化学、生物等研究科。1963年扩充和发展大学院，将人文社会科学系统分为人文科学、教育学、法学和政治学、社会学、经济学等五个研究科，将理工科系统分为理学、工学、农学、医学和药学五个研究科。基本上是按照学院的体系对口设置各研究科的。
战后，东京大学除原有的附设研究机构外，又新设立一些自然科学方面的研究所。1949年设生产技术研究所，1953年设应用微生物研究所、宇宙线观测所（现改为宇宙线研究所），1955年设原子核研究所，1957年设物理研究所，1962年设海洋研究所，1964年把航空研究所改组为宇宙航空研究所。此外，1965年以后，在东京大学新设了9个附属研究设施，其中包括综合研究资料馆、大型计算机中心、环境保护中心、保健中心、原子能综合研究中心、同位素综合研究中心、低温中心、教育用计算机中心、情报图书馆学研究中心。这些研究所中有5个是全国共同使用的；9个附属研究设施中大型计算机中心是全国研究人员共同使用的。