春秋战国时期，南京地处吴头楚尾，是吴国冶城的所在地。公元前472年，越王勾践灭吴国后，令大臣范蠡在秦淮河畔修筑越城，这就是南京最早的古城。
公元前306年，楚威王灭掉越过，占领吴国全境，在石头山筑城，设置金陵邑，古城遗址即现在南京城西草场门至清凉门一带。
公元前223年秦国灭楚国。公元前210年，秦始皇东巡，他到了金陵后，认为这里有天子之气，于是将金陵改为秣陵，用以贬斥它。
汉朝初年，秣陵相继成为楚王韩信、吴王刘濞的封地。公元前128年，汉武帝封他的子刘敢为丹阳侯，刘胥行为胡孰侯，刘缠为秣陵侯。
东汉末年，吴郡的孙策渡江占据丹阳、江乘、胡孰、秣陵等县。到了三国鼎立时期，蜀国军师诸葛亮出使江东，他观察南京山川地形后，说秣陵有“钟阜龙蟠，石头虎踞”的气象。
公元211年，吴郡的国主孙权听从谋士张纮的建议，将都城从京口，即现在江苏镇江迁到秣陵，改名建业。229年，孙权称帝，这就是为南京作为国都的开始。吴国石头城遗址也在今南京城西草场门至清凉门一带。
280年，西晋灭掉吴国，改建业为建邺。后因避晋愍帝司马邺的名讳，改名建康。西晋末年，琅玡王司马睿南渡，以建康为根基。317年，司马睿即位，定都建康，史称东晋。
420年，刘裕取代晋称帝，定都建康，史称南朝宋。479年，萧道成取代宋称帝，定都建康，史称南朝齐。502年，萧衍取代齐称帝，定都建康，史称南朝梁。557年，陈霸先取代梁称帝，定都建康，史称南朝陈。
吴、东晋、宋、齐、梁、陈合称六朝，因此，南京被称为六朝古都。六朝建康城是当时世界上最大的城市，人口达百万。经济发达，文化繁盛，在江南保存了华夏文化的正朔。
589年，隋灭陈。隋文帝下令荡平建康城，将它划归蒋州管辖。隋炀帝时，又将建康城改为丹阳郡。
此后隋、唐两朝统治者相继采取抑制南京发展的策略，将扬州治所自金陵迁至广陵，曾一度取消南京州一级的建制。
隋朝末年，农民起义首领杜伏威、辅公祏率军占据丹阳郡，不久归顺唐朝。丹阳奉命为归化。杜伏威入朝后被扣，辅公祏起兵反抗，在丹阳建立宋政权。后来，唐朝扫平江南，在丹阳郡置升州。
758年，著名书法家颜真卿为升州刺史，次年书写《乌龙潭放生池》碑刻一通，现在还保留遗址。李白晚年曾经在升州居住，762年，病逝于南京西南的当涂，即现在安徽当涂。
唐朝末年，因为北方藩镇叛乱，唐德宗有意迁都到南京，他命镇海军节度使韩滉整修金陵，但是没有成功。
五代时期，吴王杨行密建立吴国，他命人修缮金陵，作为西都。937年，升州刺史徐知诰取代吴国，建立南唐，定都金陵，改金陵府为江宁府。
975年，北宋灭掉南唐，设江宁府为升州。1018年，宋真宗任命赵祯做升王，不久立为皇太子，改升州为江宁府。
赵祯即位后，即宋仁宗。他认为江宁是他的“龙兴之地”，于是，他一直让亲信大臣，如包拯等人任江宁府尹。宋神宗时，王安石两度以江宁府尹的身份出任宰相。
北宋末年，浙江的方腊起兵反宋，一度准备占领南京，但是没有实现。不久金兵入侵，宋高宗即位，接受主战派人士李纲的建议，改江宁府为建康府，作为东都。不久金兵南下，高宗南逃，在杭州临时驻扎。
1137年，在主战派岳飞等人的坚持下，宋高宗到建康理事。1138年，宋高宗以建都当“修德行而不在于择险要之地”为名，再次南逃到杭州，正式建都，改杭州为临安府，将建康府为陪都。
1275年，元兵南下，南宋灭亡。1329年，元朝政府将建康改为集庆。
1356年，朱元璋攻克集庆，改集庆路为应天府作为根据地，自称吴国公。1368年，朱元璋在应天称帝，国号明，即明太祖。明朝以应天府为南京，作为首都。
1378年，朱元璋改南京为京师，开始大规模营建南京。
1386年，京师城垣工程完工。
明代南京是在元代集庆路旧城的基础上扩建的。城市由三大部分组成，即旧城区、皇宫区、驻军区。后两者是明初的扩展。
明朝环绕这三区修筑了长达33.68公里的砖石城墙，即后来的南京明城墙，是世界第一大城垣。明朝南京城墙沿线共辟13座城门，门上建有城楼。
南京城墙墙基用条石铺砌，墙身用长40厘米、宽20厘米、厚10厘米左右的大型城砖垒砌两侧外壁，中间用土夯实。所用的城砖，由沿长江各州府的125个县烧制后运抵南京使用，每块砖上都印有监制官员、窑匠和夫役的姓名，其质量责任制之严格可想而知了。
1403年，明成祖升北平为北京，作为留都。1420年底，明成祖迁都北京，以南京为留都。明朝末年，李自成的农民军攻陷北京，崇祯帝在皇城后的煤山上吊死。
不久，清军入关，李自成的农民军败走，明朝福王朱由崧在南京即位。1645年，清军攻克南京，改南京直隶为江南省，应天府为江宁府。1649年，清政府在江宁设两江总督。
清朝末年，太平天国起义军攻克江宁，改江宁为天京，作为都城。在今南京总统府一带修太平天国天王府。1864年，清兵克天京，太平天国败亡，天王府因此被毁。
1912年，孙中山在南京就任中华民国临时大总统，以南京为首都。1927年，北伐军攻克南京。不久南京国民政府成立。
1937年9月19日，日军第三舰队司令官长谷川清下令对南京等实行“无差别级”轰炸。
不久，日军占领上海后，又以20万兵力分南北两路围攻南京。12月10日拂晓开始，日军向南京各城门发起猛烈攻势。
直至12月12日14时，日军首先攻破中华门。13日，日军占领南京，后对南京城进行了长达半年的血腥屠杀。在暴行最猖獗的六个星期里，共杀害我三十多万同胞，南京城的三分之一被纵火烧毁。日军掠夺文物、财产不计其数，史称“南京大屠杀”。
1949年4月23至24日，解放军占领南京，成立南京市人民政府。新中国成立后，南京为中央直辖市。
南京市行政区划简图
1952年，中央政府恢复江苏省，南京降为省辖市并作为江苏省省会至今。
1990年南京被确定为国家计划单列市，1994年确定南京市行政级别为副省级。
