O najstarijim razdobljima povijesti današnjega zagrebačkog, pa tako i područja Donje Dubrave, svjedoče raznoliki arheološko-povijesni nalazi iz prapovijesnih i ilirsko-keltskih vremena.
U kasnoantičko doba, u prvim stoljećima poslije Krista, dok je bio pod rimskom vlašću, to su područje nastanjivali Varciani, novoformirano pleme tog vremena. Jugoistočno od današnjega grada Zagreba, nedaleko od Donje Dubrave, na lokaciji današnjeg Šćitarjeva, gradskim se životom razvijala Andautonija, rimski municipij, grad sa samostalnom upravom, sagrađen po tipičnom obrascu rimske urbane arhitekture, a njegova se upravna nadležnost prostirala i nad današnjim područjem Donje Dubrave. Stoga nije nikakvo čudo da je u istraživanju terena u Donjoj Dubravi otkriveno i proučeno više arheoloških lokaliteta s nalazima iz rimskog razdoblja. U Trnavi Resničkoj, hrvatski političar, književnik i povjesničar Ivan Kukuljević pl. Sakcinski je tijekom prvih arheoloških iskapanja u Zagrebu pronašao temelje rimskih građevina (1873.), a kako su se na tom mjestu križale ceste, od kamenoloma u Črnoj vodi kod Markuševca u smjeru Šćitarjeva te od Podsuseda i Stenjevca preko zagrebačkog područja do Bratovštine (današnja Vukomerečka cesta) i dalje prema istoku, čini se da je tu biomansio, odmorište za putnike. Iste je godine otkopao i jedantumul(zemljani ovalni humak - grob) noričko-panonskog tipa. U tom je naselju također pronađeno i brončano poprsje mladića iz 3. st. Na lokalitetu Dubrava - Remiza, tijekom gradnje novoga tramvajskog spremišta 1979. pronađeni su ostatci spomenute rimske ceste koja je vodila od Črne vode prema Bratovštini, dalje prema Šćitarjevu i savskim pristaništima, a na mjestu današnje Autokuće Baotić otkopan je grob iz ranocarskog razdoblja (1 - 2. st.).
U 7. st., u vrijeme naleta barbarskih plemena, zajedno s propašću rimske vlasti nestaje i Andautonija i njezino značenje u ovim krajevima, a počinje naseljavanje Hrvata. Prva stalna hrvatska naselja na ovom prostoru nastaju u 10. st.
Sve do 13. st. područje Donje Dubrave je potpadalo pod CASTRUM ZAGRABIENSE, tj. Gradec. Od tog se vremena već spominju imena nekih današnjih naselja, npr. Čulinec, Resnička Trnava, Resnički Gaj i Retkovec, a u kojima su živjeli kmetovi zagrebačkog biskupa, Kaptola i kanonika. Osim uobičajenih seljačkih poslova i ispunjavanja kmetskih obveza, obavljali su i radove na osiguravanju od savskih poplava.
Naselje Dubrava nastaje na prostoru njegova današnjeg šireg središnjeg dijela (sjeverno i južno od Ulice Dubrava) bio je nenastanjen i obrastao šumom. Kako se hrast nazivalo idub,kasnije naselje je nazvano po njemu. No, sve do četrdesetih godina 19. st. nema niti jednog stanovnika. Tada počinje raskrčivanje i nastanjivanje Dubrave koja se prvi put nalazi na popisu naselja 1842. sa svega devet stanovnika u tri kuće, a 1862. je iskrčen i pretvoren u oranice, livade i pašnjake znatan dio toga prostora (sjeverno i južno od glavne ceste, uzduž potoka Štefanovec i Trnava), od čega najveći dio pripada zagrebačkomu Kaptolu, a manji dio seljacima iz obližnjih sela. Južno, odnosno u Donjoj Dubravi, tada nema još niti jedne kuće. Tijekom druge polovice 19. st. broj stanovnika Dubrave lagano se povećava na 15 - 25.
U 19. st. čitavo je područje Donje Dubrave pripadalo općini Resnik gdje je bilo sjedište župe i osnova škola.
Zemlja je tijekom 19. i u prvoj polovini 20. st. postala individualno vlasništvo seljaka (posljedica raspada feudalno-kmetskih odnosa, odnosno trgovine i agrarne reforme). Sela se postupno šire, povećava se broj stanovnika, a drvene se kuće zamjenjuju zidanima.
Pred II. svjetski rat oblikuje se i širi, u današnjem jugozapadnom dijelu, novo naselje Dubrava koje se ubrzano pretvara u središte prema kojem gravitiraju okolna sela. Zagrebački Kaptol u Donjoj Dubravi provodi parcelaciju svoga posjeda koja se ne odvija pravilno kao u Gornjoj Dubravi. Parcele se prodaju privatnim vlasnicima, a prve kuće na njima se podižu tek 1937. U to se vrijeme formira i uređuje glavna ulica. Četrdesetih se godina gradi, prema regulatornoj osnovi, željezničarsko naselje (današnja Slavonska ulica, između Vukovarske i Osječke). Tek se uvođenjem tramvaja Dubrava jače povezuje s gradom.
Nakon II. svjetskog rata slijedi ubrzana gradnja, a osnovnu fizionomiju naselju određuje gradnja privatnih obiteljskih kuća.
Neposredno nakon rata na području današnje četvrti Donja Dubrava počinje djelovati mjesni narodni odbori - Čulinečka Dubrava, Resnički Gaj i Zagrebačka Dubrava. Potkraj 1947. područje MNO Zagrebačka Dubrava, a koje svojim većim dijelom obuhvaća prostor Gradske četvrti Gornja Dubrava, pripojeno je Gradu Zagrebu, odnosno tadašnjem III. rajonu Maksimir. Dvije godine kasnije u sastav Grada ulaze i dijelovi područja mjesnih narodnih odbora Čulinečka Dubrava i Resnički Gaj. Od 1952. područje Donje Dubrave, zajedno s južnim dijelom Gornje Dubrave, pripada perifernoj gradskoj Općini Dubrava. Općina Zagrebačka Dubrava je osnovana 1955. za područje obiju današnjih susjednih četvrti te naselje Resnik koje je danas u sastavu Gradske četvrti Peščenica - Žitnjak. Ta je općina 1962. pripojena Općini Maksimir, a koja se 1967. spaja s drugim zagrebačkim općinama, čime Grad preuzima ulogu općine. Prigodom ponovnog osnivanja općina u gradu Zagrebu 1974., područje Donje Dubrave ulazi u sastav Općine Dubrava, a proteže se gotovo u istim granicama kao i Općina Zagrebačka Dubrava 1955., ali bez naselja Resnik. Općina Dubrava u tom obliku postoji do ukidanja općina u Gradu Zagrebu 31. prosinca 1990. U veljači 2009., na području Gradske četvrti Donja Dubrava osnovano je osam mjesnih odbora.
