Asalnya depot Keretapi Uganda yang dibina pada tahun 1899 dan menjadi ibu pejabat keretapi . Bandar ini dinamakan selepas adanya telaga air di kalangan puak Maasai bermaksud "tempat air sejuk" . Ia dibina semula pada awal tahun 1900-an selepas wabak penyakit. Lokasi kem keretapi Nairobi dipilih disebabkan kedudukan di tengah antara Mombasa dan Kampala . Rangkaian sungai membekalkan air kepada penduduk.Penyakit malaria merupakan masalah yang serius.

Pada tahun 1905, Nairobi menggantikan Mombasa sebagai ibu negeri naungan British. Penjajah mula menggunakan Nairobi sebagai pelabuhan pertama .Kerajaan kolonial membina beberapa hotel besar.

Nairobi terus berkembang di bawah pemerintahan British, dan Briton banyak menyelesaikan masalah perbandaran. Pada tahun 1919, Nairobi telah diisytiharkan sebagai majlis perbandaran . Pada Februari 1926, Duuton menyatakan infrastruktur ke Gunung Kenya akan dilengkapi dengan jalan tar, pokok-pokok bunga, diapit oleh bangunan-bangunan yang mulia; dengan kawasan lapang dan dataran megah; katedral yang sesuai; muzium dan galeri seni, teater dan pejabat awam.

Pengembangan berterusan bandar menimbulkan kemarahan Maasai . Ia juga menimbulkan kemarahan orang - orang Kikuyu. Selepas akhir Perang Dunia II berlaku Pemberontakan Mau Mau pimpinan Jomo Kenyatta , presiden masa depan Kenya,beliau telah dipenjarakan walaupun tidak ada bukti .Kemerdekaan Kenya tercapai pada tahun 1963, dengan Nairobi sebagai ibu negara republik baru.

Selepas kemerdekaan, Nairobi berkembang dengan pesat. Perancangan bandar lebih baik telah membantu menyelesaikan bebeberapa masalah.

Kedutaan Amerika Syarikat terletak di pusat bandar Nairobi, telah dibom pada bulan Ogos 1998 oleh Al-Qaeda. Lebih daripada 200 orang awam terbunuh. Kini terbina taman peringatan.