UNESCO została utworzona 16 listopada 1945 w Londynie. Pierwszym dyrektorem generalnym został Julian Huxley, biolog i pisarz. W wyniku starań Francji, w szczególności Léona Bluma, siedzibę UNESCO umiejscowiono w Paryżu. Organizacja miała wdrażać "solidarność intelektualną i moralną ludzkości", aby zapobiec trzeciej wojnie światowej. Trudna sytuacja międzynarodowa (zimna wojna, dekolonizacja) oraz bardzo szeroki mandat wpłynęły negatywnie na efektywność organizacji. Niektóre państwa prowadziły też w łonie UNESCO kampanie "antyimperialistyczne". Z tego względu w grudniu 1984 wycofały się z organizacji USA, a w rok później także Wielka Brytania, wyniku czego utraciła ona trzecią część swego budżetu.

W wyniku przeprowadzonych reform, UNESCO powróciła do jednego ze swych podstawowych zadań, tj. promocji wolności słowa na świecie. W 1997 UNESCO przyznała po raz pierwszy światową nagrodę wolności prasy (World Press Freedom Prize); otrzymała ją chińska dziennikarka, Gao Yu. Także w 1997 Wielka Brytania powróciła na łono organizacji. W 2003 USA, doceniając przeprowadzone reformy w funkcjonowaniu struktur organizacji, porzuciły status obserwatora i ponownie zostały członkiem UNESCO.

Od 2011 UNESCO zrzesza 194 państwa. Funkcję sekretarza generalnego Polskiego Komitetu ds. UNESCO sprawuje prof. Andrzej Rottermund.