V 7. nebo 8. století se v místě, kde se do Rýna vlévá říčka Dussel (podle níž je město pojmenováno), nacházela rybářská nebo zemědělská osada. Kaiserswerth je první písemně doložená část města. Stalo se tak v roce 1135. Kaiserswerth se stal součástí Düsseldorfu v roce 1927.
V roce 1186 získali Düsseldorf hrabata z Bergu a v roce 1280 se stal jejich sídlem. Dne 14. srpna 1288 došlo k velké bitvě mezi kolínským arcibiskupem a limburským vévodou proti brabantskému vévodovi a hrabatům z Bergu. Brabantský vévoda zvítězil a kolínský arcibiskup se stal zajatcem hraběte z Bergu. Nemohl tedy nic dělat proti tomu, aby Düsseldorf získal statut města. V roce 1288 se tedy Düsseldorf stal městem s plnými městskými právy.
Hrabata z Bergu se stávala stále mocnějšími a Düsseldorf se v roce 1380 stal hlavním městem vévodství Berg-Mark-Kleve-Jülich. v roce 1680 vévodové z Bergu-Kleve-Mark-Jülichu vymřeli a po několika bojích se novými vládci Düsseldorfu stala hrabata z Palatinu (byli to knížata-voličové). Nejvýznamnějším vévodou z této linie byl Johann Wilhelm II. (1690-1716), zvaný Jan Wellem. Po Johannu Wilhelmovi se vévodové přestěhovali do svého nového sídla v Heidelbergu, protože dostali do správy také Bavorské vévodství.
V napoleonských válkách získali Francouzi vévodství a Düsseldorf. Napoleon daroval vévodství Berg-Jülich jednomu ze svých generálů, který se oženil s jednou z jeho neteří. Tento generál se později stal neapolským králem.
Během průmyslové revoluce v 19. století se Düsseldorf velmi rozrostl a v roce 1882 měl více než 100 000 obyvatel. Do roku 1892 se tento počet zdvojnásobil.
Düsseldorf byl za druhé světové války téměř zcela zničen. V roce 1946 se Düsseldorf stal hlavním městem Severního Porýní-Vestfálska.