Pompeje vznikli v 7. storočí pr. n. l. Prvé stavby tu postavil kmeň Oskov v mieste asi súčasného Fóra na rozlohe približne desiatich hektárov. Neskôr mesto prechádza pod vplyv Etruskov. V tomto období získava osada jednoduchú hradbu z tufového kameňa zvaného "horúca kaša". Na mieste dnešného Apolónovho chrámu stál etruský chrám. Mesto sa skladalo z malých zoskupení domov pozdĺž uličiek medzi rozľahlými pozemkami na ktorých sa pestovalo ovocie a zelenina alebo ktoré slúžili ako kvetinové záhrady. V polovici piateho storočia pred Kristom boli Etruskovia porazení Syrakuskými Grékmi. Tým sa končí doba etruského vplyvu a začína vplyv grécky, predovšetkým neďalekej gréckej osady Neapolis a tak najmä na prelome 4. a 3. storočí pr. n. l. sa mesto pogréčtilo. V tomto období tiež dochádza k novému prísne geometrickému usporiadaniu mesta. Mesto bolo rozdelené raz osou v smere sever - juh (tvorenou ulicou Via Stabiana) a dve osi viedli v smere východ - západ (ulica Via Nola a Via dell 'Abbondanza). Roku 290 pr. n. l. zvíťazil Rím vo vlečúcich samnitských vojnách a celá Kampánia prešla pod rímsku nadvládu.
Pompeje, ktoré sa vojen aktívne nezúčastnili, boli považované za "spoločníka" Ríma a zachovali si autonómnu správu mesta. Druhé storočie znamenalo pre Pompeje silný ekonomický rozvoj, lebo Pompeje sa stali obchodným prístavom pre poľnohospodárske produkty z priľahlých oblastí. To znamenalo aj novú výstavbu mesta. Starý etruský chrám bol zbúraný a vystavaný nový Apolónov chrám v korintskom štýle. Bol postavený Jupiterov chrám, bazilika, verejné trhovisko, divadlo a Palestra (športový areál) a rovnako Stabijské kúpele. Ako dôkaz dobrých stykov Pompejí s východom bol postavený chrám egyptskej bohyne Isis. Vo vojnách Italikov s Rímom sa Pompeje postavili proti Rímu, avšak v roku 80 pr. n. l. boli dobyté a vyhlásené za kolóniu (Kornéliova kolónia pompejskej Venuše, podľa vojvodcu a neskoršieho diktátora Cornelia Sully). V tejto dobe vznikol tiež Venušin chrám a bol postavený Amfiteáter. Za cisárskej vlády vznikla rada ďalších stavieb, napríklad Víťazný oblúk cisára Nera, Vespasiánov chrám a nakoniec aj verejné záchody (Latriny), ktoré sa však už nepodarilo včas dokončiť.
V roku 62 n. l. otriaslo Pompejami silné zemetrasenie, pri ktorom mnoho ľudí zahynulo a bola zničená väčšina budov. Mesto však bolo ekonomicky silné a preto začalo skoro s opravami, niektoré však ešte neboli dokončené, keď prišla definitívna skaza. Ráno 24. augusta roku 79 n. l. tlak plynu zvnútra sopky pretrhol lávovú zátku v kráteri sopky. Za ohlušujúceho rachotu a burácania sa na mesto zniesol dážď kameňov zo sopečnej pemzy, po ktorých sa začal sypať popol, ktorý sa niesol od Vezuvu až 70 km juhovýchodným smerom. Popol a kamene sa sypali celé ďalšie štyri dni sprevádzané neustálymi otrasmi pôdy. V meste bolo v tom čase asi 10 tisíc obyvateľov. Väčšina z nich zomrela zadusením jedovatými plynmi ešte skôr než boli Pompeje pokryté dva a pol metra vysokú vrstvou sopečného materiálu. Celú katastrofu opísal očitý svedok Plinius mladší. Ten sprevádzal svojho otca, rímskeho admirála Plinia staršieho, ktorý zomrel v neďalekých Stabiach. Niekoľko dní po katastrofe dorazila do oblasti komisia vyslaná cisárom Titom. Našla však len prázdnu pláň pokrytú podivnou tmavou hmotou tiahnucou sa od Neapola až ku Stabiu. Roku 80 sa prišiel na miesto pozrieť sám cisár a rozhodol, že sa nebudú vykonávať žiadne práce na vykopanie zmiznutých miest. Prvé vykopávky nariadil až cisár Alexander Severus (vládol 208 - 235 n. l.), boli však čoskoro zastavené. Od toho okamihu sa na Pompeje takmer zabudlo. Keď sa v 17. storočí staval nový odvodňovací kanál v údolí rieky Sarno, narazili robotníci na niekoľko budov s múrmi pokrytými dekoráciami. Práce na kanáli však pokračovali, bez toho aby si nálezu niekto zvlášť všimol. Až roku 1748 za vlády Karola Bourbonského bol daný príkaz na začatie pompejských vykopávok. V tom čase už prebiehali vykopávky v neďalekom Herculaneu.
V Pompejach však boli oveľa ľahšie, pretože mesto bolo pokryté vlastne len sopečným popolom, na rozdiel od Herculanea, ktoré bolo zaliate pevnou hmotou stuhnutého bahna. Najväčšiemu záujmu sa vykopávky tešili v rokoch 1806 až 1832, kedy boli odkryté budovy Fora a veľké patricijske domy. Avšak až v roku 1860 bol riaditeľom vykopávok menovaný archeológ Giuseppe Fiorelli, ktorý zaviedol skutočne vedecký spôsob vedenia vykopávok. Nešlo už len o objavovanie nálezov, ale aj ich registráciu, opis a náležité uchovanie pre ďalšie výskumy. Autorom zásadných objavov ako aj najdôležitejších štúdií bol Amedeo Maiuri, ktorý viedol vykopávky v rokoch 1924 až 1961. Zatiaľ posledné historicky cenné nálezy boli objavené v roku 2000.
