Новодевичий монастырь был основан в 1524–1525 годах во имя Смоленской иконы Божией Матери великим князем московским Василием III в честь десятилетия покорения Смоленска. Пятиглавый Смоленский собор, созданный по подобию Успенского собора в Кремле, несколько раз становился местом, где вершились судьбы правителей России.
В январе 1598 года, через несколько дней после смерти царя Федора I Иоанновича, из Кремля в Новодевичий монастырь переселяется его вдова, Ирина Годунова. Здесь она принимает бояр и подписывает указы. Здесь вместе с ней укрывается ее брат, Борис Годунов, которого бояре и народ приходят просить на царство. Приняв избрание, Борис после торжественного въезда в Москву возвращается в монастырь.
При Годунове Смоленский собор был обновлен, обрел новый иконостас, для вдовствующей инокини-царевны были построены обширные кельи, названные Ирининскими палатами.
Царевна Софья, в 1682 году ставшая регентшей при несовершеннолетних братьях-государях — 10-летнем Петре и 16-летнем Иване — увеличила территорию монастыря почти в полтора раза. По ее распоряжению многие старые постройки снесли и возвели новые. Мощные крепостные стены с ажурными коронообразными завершениями, две надвратные церкви, трапезная палата с Успенским храмом, высокая и тонкая колокольня, новые корпуса келий и палат, — все это построено под патронатом царевны Софьи в последние два десятилетия XVII века.
После стрелецкого бунта 1698 года по указанию Петра I ее постригли в этом же монастыре под именем Сусанна. Умерла она 3 (14) июля 1704 года, перед смертью постриглась в великую схиму, взяв себе прежнее имя — София. Похоронена в Смоленском соборе.
Когда в страну пришла Отечественная война 1812 года, встал вопрос о том, как сохранить имущество монастыря. Все ценности были в срочном порядке эвакуированы в Вологду. 8 сентября французские войска вошли в монастырь и превратили кельи в корпус маршала Даву, а 25 сентября стены монастыря посетил и сам Наполеон. Он приказал взорвать церковь Усекновения главы Иоанна Предтечи, которая находилась в восточной стороне, и приказ был немедленно приведен в исполнение. Позднее на ее месте будет выстроена новая церковь Святых Отец Седьмого Вселенского Собора, которая вновь будет уничтожена при советской власти.
В 1922 году Новодевичий монастырь был закрыт, в его помещениях работал сначала «Музей эпохи правления царевны Софьи и стрелецких бунтов», потом «Музей раскрепощения женщин». В колокольне оборудовал мастерскую Владимир Татлин — отсюда он запускал свой «махолет».
В середине 1930-х Новодевичий монастырь становится филиалом Государственного Исторического музея, в 1980-х в нем проходит масштабная реставрация, а в 2010-м решением правительства его возвращают Русской Православной Церкви. Сейчас в монастыре идут большие реставрационные работы, которые должны завершиться к его 500-летию, то есть к 2024 году.