Grazie all'importanza strategica del luogo, protetto da un'imponente rocca, e alla fertilità del territorio, già in epoca primitiva esseri umani si stanziarono nella zona di Cefalù. La loro presenza è testimoniata dai reperti ritrovati nelle grotte del versante orientale della rupe. La storia urbana del centro ha inizio però nel V secolo a.C. l'epoca a cui risalgono i resti delle mura megalitiche che perimetravano la cittadina ai piedi della rocca. Fu proprio quest'ultima, per la sua posizione preminente, a dare il nome all'insediamento, che fu Cephaloedium, cioè "testa", per la forma della rupe stessa. Il centro fu poi rifondato da Ruggero II nel XII secolo e risistemato in base al disegno urbanistico che ancor oggi lo caratterizza. Il significato di questa rifondazione si coglie soprattutto nel duomo, simbolo e sintesi del potere di Ruggero, che accentrò nelle proprie mani non solo il potere politico ma anche quello religioso. A partire dalla seconda metà del XIII secolo ebbe indiscussa supremazia nella cittadina la famiglia Ventimiglia, la cui residenza era l'Osterio Magno, un palazzo fortificato di fondazione normanna, ancora visibile lungo il corso principale. La cittadina, demanializzata nella seconda metà del XV secolo, visse un periodo di tranquillità e benessere, interrotto da un periodo di relativa decadenza nel corso del XIX secolo, dal quale negli ultimi decenni si è risollevata grazie ad una fiorente industria turistica.