L’abbé de Saint-Germain-des-Prés donne en 697 les terres de La Celle à son abbaye qui y établit plus tard, un hospice pour ses convalescents.
Presque complètement rasé pendant la guerre de Cent Ans et les invasions des Normands, en particulier celle de Pâques 845, le village est reconstruit par les moines. Le premier château est construit au Moyen Age sur les terres de Beauregard.
Louis XIV achète en 1683 les terres du village et les rattache à celui du domaine de Versailles.
Madame de Pompadour, la maîtresse du roi Louis XV, confie la grosse maison du bourg à l’architecte Lassurance qui en fait de 1748 à 1750, le château de La Celle. En 1750, Ange-Jacques Gabriel, premier architecte du roi, construit pour ce dernier, un pavillon de chasse ; le pavillon du Butard sera fréquenté par tous les rois et empereurs de notre pays.
En 1804, le vicomte de Morel-Vindé acquiert le château de la Celle et modifie le centre du bourg par l’aménagement d’une place centrale dotée d’une fontaine publique et fait une donation pour la construction d’un bâtiment de mairie, d'un logement du médecin et d'une école.
Napoléon III et l’impératrice Eugénie acquièrent un terrain de 55 hectares et font transporter un pavillon turc construit pour l’Exposition Universelle de 1867. Deux haras pour chevaux de courses s'établissent dans la commune et attirent de nombreuses personnalités du monde hippique. Edmond Blanc, le plus grand éleveur de chevaux de la Belle Epoque, y fait construire son château et devient le premier magistrat pendant quatre mandats.
Le village est occupé par les troupes allemandes pendant la guerre franco-prussienne et se trouve sur la ligne de front. De nombreuses maisons sont rendues dans un piteux état.
La ligne de chemin de fer dessert le village à partir de 1884 et ce dernier devient un lieu de villégiature avec de nombreuses villas qui se construisent. Les parisiens recherchant des endroits tranquilles proches de la capitale, fréquentent les guinguettes le dimanche.
Le conflit de 1914-1918 transforme la partie sud du village en un grand parc à bestiaux et en cantonnement pour certaines unités à cheval.
La position en altitude des collines de la ville attirent différentes unités spécialisées durant la seconde guerre mondiale. D'abord, les troupes allemandes écoutent les communications alliées. Puis en 1944-45, les troupes américaines interceptent les communications de la Luftwaffe dans toute l'Europe.
A partir de 1951, la ville connaît une explosion démographique du fait de la vente et du morcellement des grands domaines fonciers. Des résidences et ensembles pavillonnaires voient le jour et accueillent une population jeune et nombreuse.
La population passe de 663 habitants en 1876, puis à 1.000 habitants en 1904 et à plus de 21.000 en 2017.
Son territoire vallonné, ses différents quartiers aux visages multiples, ses différentes résidences parsemées dans la verdure, confèrent à La Celle Saint-Cloud, un caractère pittoresque, arboré et préservé.