La Caldera empezó a edificarse mucho antes de que los humanos existiéramos como especie. Pero la historia escrita del Parque Nacional comienza sólo hace seis siglos, con el sometimiento de La Palma por los conquistadores castellanos.
En 1492, el adelantado Alonso Fernández de Lugo desembarcó con éxito en la playa de Tazacorte y sometió, no sin sufrir un importante número de bajas, la mayor parte de la isla. Sólo en el cantón de Aceró (topónimo prehispánico de La Caldera , que en lengua aborigen quiere decir «lugar fuerte e invulnerable») el mencey Tanausú consiguió detener durante un tiempo el avance de los conquistadores castellanos. Frustrado en su avance, Fernández de Lugo recurrió a una falsa oferta de tregua para hacer salir a Tanausú de sus dominios. Tan pronto hubo abandonado su refugio, el adelantado incumplió su promesa, atacó a los auaritas y capturó a su líder en el Paso de Adamancasis (cerca de la actual zona recreativa de El Riachuelo ). Al parecer el jefe aborigen se dejó morir de hambre en el barco que lo llevaba capturado hacia la Península. En la actualidad, sólo los abundantes petroglifos dan fe de la presencia en La Caldera de este aguerrido pueblo de pastores.
En agradecimiento al papel de Fernández de Lugo en la conquista de la isla, los Reyes Católicos otorgaron a su familia el derecho a repartir las tierras del actual Parque Nacional, así como las abundantes aguas que manaban de su interior. La propiedad de las tierras gestionadas por el parque fue sucesivamente pasando hasta su actual titularidad por parte del Heredamiento de las Haciendas de Argual y Tazacorte, una comunidad de regantes en la que participan algo menos de 2.000 socios.
En 1954, a instancias de un grupo de artistas e intelectuales de la isla, se decreta la clasificación de La Caldera como Parque Nacional. En 1981, una ley posterior estableció una importante ampliación hasta su superficie actual, que comprende 4.690 hectáreas y una zona periférica de protección de 5956 hectáreas.