Με βάση τα αρχαιολογικά ευρήματα η Κεφαλονιά κατοικείται ήδη από την παλαιολιθική εποχή. Σύμφωνα με την ελληνική μυθολογία, το νησί πήρε το όνομά του από τον ήρωα Κέφαλο που ήταν ο πρώτος ηγεμόνας της Κεφαλονιάς, ενώ μια δεύτερη εκδοχή θέλει το φύλο των Κεφαλλήνων να αποικίζει το νησί και να του δίνει το όνομά του.

Κατά την αρχαιότητα η Κεφαλονιά διέθετε 4 πόλεις-κράτη, οι οποίες συμμάχησαν με τους Αθηναίου τόσο εναντίον των Σπαρτιατών, όσο και αργότερα εναντίον του Φιλίππου της Μακεδονίας. Τον 2ο μ.Χ. αιώνα την Κεφαλονιά καταλαμβάνουν οι Ρωμαίοι, για να τους διαδεχθούν οι Βυζαντινοί και αργότερα οι Ενετοί (για μεγάλο χρονικό διάστημα) και οι Γάλλοι (για πολύ λιγότερο).

Το 1809 η Κεφαλονιά θα βρεθεί υπό αγγλική κατοχή, αλλά συμμετέχει στην Ελληνική Επανάσταση το 1821 και τελικά πετυχαίνει (μαζί με τα υπόλοιπα Επτάνησα) την ένωσή της με την Ελλάδα το 1864.

Κατά τον Β’ Παγκόσμιο Πόλεμο η Κεφαλονιά καταλαμβάνεται από ιταλικά στρατεύματα. Μετά τη συνθηκολόγηση της Ιταλίας, οι Ιταλοί στρατιώτες αρνούνται να παραδοθούν στα γερμανικά στρατεύματα με αποτέλεσμα τη φρικιαστική Σφαγή της Κεφαλονιάς με θύματα χιλιάδες Ιταλούς στρατιώτες.

Μελανότερο σημείο στην ιστορία της Κεφαλονιάς είναι οι μεγάλοι σεισμοί του 1953 που ισοπέδωσαν μεγάλο μέρος του νησιού και οδήγησαν στο θάνατο αρκετούς και στον ξεριζωμό χιλιάδες κατοίκους.