Первые упоминания о поселении на месте будущего города относятся к середине XVII в. В 1694 г. местным населением были обнаружены соляные ключи и в том же году открыта соляная варница. Первое полноценное поселение — слобода Троицко-Заозерная — было основано в августе 1776 г. крестьянами из прихода Троицкого Усолья Енисейского заказа. Мастеровые Троицкого солеваренного завода, пришедшие сюда для определения целесообразности промышленной разработки соляных месторождений, обнаружили пласты слюды. Возникли слюдяные копи, в которых ломали слюду для казенных и церковных зданий. Для разработки слюды был создан Троицкий слюдяной завод, давший вместе с расположенными в окрестностях озерами первое название поселку.
В 1784—1785 гг. в Троицко-Заозерной слободе была построена деревянная церковь с колокольней. В образованный церковный приход вошли селения Баргино, Высотино и Налобино. Слобода быстро разрасталась. На основании указов 1760—1765 гг. сюда были сосланы многие участники восстания под предводительством Е. И. Пугачева, а также польские повстанцы из армии Т. Костюшко. Затем к Троицко-Заозерной приписывались переселенцы с Урала, из Тамбовской, Тульской губерний, с Украины.
Одновременно с добычей слюды заозерновские горняки занимались разведкой месторождений железных руд, в которых нуждался Троицкий завод, возник железоделательный завод. В ХIХ в. село было известно и хлебной торговлей. Вскоре за долги слюдяные копи и соляные варницы Троицко-Заозерной слободы перешли к Троицкому заводу, в середине ХIХ в. — в ведение государственной казны, а затем были закрыты.
В 1840-е гг. Троицко-Заозерная слобода была переведена в разряд сел. В 1840 г. здесь насчитывалось 123 дома, где проживали 688 человек, из которых 667 были крестьянами, остальные — мещане, отставные солдаты и духовенство. В 1861 г. село вошло в состав Рыбинской волости. В 1864 г. в Троицко-Заозерном была построена новая церковь и при ней открыто церковно-приходское училище. В 1885 г. открылась одноклассная школа Министерства народного образования.
В конце XIX в. Троицко-Заозерное стало волостным центром, куда вошли 15 населенных пунктов: Баргинская, Высотино, Глубоковая, Гмирянская, Ильинка, Малая Камала, Михалевская, Налобино, Ново-Георгиевская, Орловская, Успенка и др. В селе разместились хлебозапасный магазин, казенное товарищество, казенная винная лавка. В 1911 г. в волости проживало 9 754 человека, в Троицко-Заозерном — 1 860 человек. Рудники и соляные варницы к тому времени уже были закрыты, но продолжали существовать другие промыслы: кирпичный, гончарный, сапожный, веревочно-канатный, смолокуренный, столярно-токарный, лодочный, бондарно-туесный, щепной. Основным занятием жителей было земледелие.
В 1939 г. Троицко-Заозерное было преобразовано в поселок городского типа и переименовано в Заозерный. В 1935 г. здесь была создана Заозерновская МТС. В 1948 г. Заозерный стал городом. В 1963 году Заозерный получил статус города краевого подчинения. В него вошли поселки городского типа Ирша и Урал с образованием поселковых советов. В 1960-х — начале 1980-х гг. в Заозерный входил и поселок городского типа Бородино (теперь отдельный город).
До начала 1990-х гг. развитие экономики во многом определяла угольная промышленность, представленная разрезом «Ирша-Бородинским». Кроме того, здесь действовали слюдяная, швейная и филиал Красноярской мебельной фабрики, асфальтовый, комбикормовый, молочный заводы, филиал Красноярского завода торгового оборудования (поселок Урал), хлебозавод. Возникли строительные и дорожно-строительные организации, элеватор и др. Во времена СССР в городе существовал аэропорт.
