Sustavna arheološka istraživanja što ih od 1976. kontinuirano provodi Muzej Prigorja Sesvete, iz dana u dan upotpunjuju sliku najstarije prošlosti sesvetskog prostora. Uz brojna nalazišta iz brončanog i željeznog doba te antike, osobito su važni nalazi na višeslojnom arheološkom lokalitetu Kuzelin kod Glavnice Donje, sjeverno od Sesveta. Tu su, osim predmeta iz već spomenutih ranijih razdoblja pronađeni i artefakti iz keltskolatenskog vremena, do nedavnih nalaza s Gornjega grada koji su jedini takvi na području Zagreba - fibule, srebrni novac, luksuzna grafitna i smeđepolirana keramika te ostatci utvrde na uzvisini od 511 metara. Najvažniji nalazi ipak potječu iz antičkog doba i seobe naroda iz 4. - 6. st., zasad jedini na ovom području. Pretpovijesna i srednjocarska gradina na Kuzelinu u to se vrijeme obnavlja novim kamenim fortifikacijma i pristupnim rampama. U nju se sklanjaju posljednji Rimljani s područja Zagreba koji grade drvene kuće vapnenih podova i prekrivenih slamom. Kasnije dolazi i vojna posada koja štiti najkraći strateški put između Podunavlja i Jadrana.
Sesvetsko prigorje vjerojatno je već od ranoga srednjeg vijeka pripadalo staroslavenskoj (hrvatskoj) župi Moravče koja osnivanjem Zagrebačke biskupije i županije ulazi u njezine međe. Ova se plemenska župa 1242. izdvaja iz Zagrebačke županije i postaje samostalnom županijom ili distriktom Moravče.
Na prvi, dosad poznati, pisani trag naselja i posjeda u Sesvetskom prigorju nailazimo u Povelji kralja Emerika iz 1201., a u kojoj se spominje posjed zagrebačkog biskupa - Vugrovec (predii Vgra). Najstarije je naselje na tom prostoru selo Kašina koje se spominje već 1217. u Povelji kralja Andrije. Selo Sesvete i tamošnja crkva Svih Svetih prvi se put spominju u Povelji kralja Karla Roberta 1328. U pisanim dokumentima iz 15. i 16. st. navode se imena naselja - Adamovec, Belovar, Moravče, Jesenovec, Planina, Šašinovec, Kraljevec (dodatak Sesvetski dobiva tek potkraj 19. st.), Prepuštovec i Jelkovec.
Sesvete 1457. od kralja Matije Korvina dobivaju sajamski privilegij te imaju pravo održavanja četiriju sajmova godišnje te trga (tržnice) svakog tjedna. Prema popisu iz dike - kraljevskog poreza iz 1601., Sesvete imaju 107 kuća. No, broj stanovnika toga sela sljedećih se godina smanjuje pa je 1786. zabilježeno samo 15 kuća. Broj kuća jednak je i 1866. kada u njima živi ukupno 169 osoba.
Škola u Sesvetama (Pučka učiona Sesvete) započela je radom 1865./66. Obilježja važnog industrijskog središta naselje Sesvete poprimaju potkraj 19. st. U srpnju 1879. započela je gradnja Tvornice mesnate robe i masti d.d. u Sesvetah, a koju 1921. preuređuju Kata Rabus i sin. Iz male destilacije špirita obitelji Badel, na početku 20. st. se razvilo veliko poduzeće za proizvodnju alkohola koje i danas postoji.
Sesvete su 1934./35. priključene na Zagrebačku električnu centralu.
Prometni značaj Sesveta i njegove okolice, u osnovi određen zemljopisnim položajem, već je u drugoj polovici 19. st. bitno poraslo obnovom stare “vojničke” ceste od Sesveta preko Kašine do Laza na zagorskoj strani Medvednice (1878./79., u vrijeme bana Ivana Mažuranića) i gradnjom željezničke pruge Zagreb - Budimpešta 1870. Tijekom prošloga stoljeća taj je prostor ispresijecan brojnim cestama od iznimne važnosti za prometnu povezanost Zagreba s njegovom okolicom i mnogo širim prostorom. Počelo je betoniranjem cesta Zagreb - Dugo Selo (uoči II. svjetskog rata) i Sesvete - Sv. Ivan Zelina (početkom 40-ih godina), nastavilo se gradnjom stare ceste Zagreb - Beograd (nakon II. svjetskog rata), zatim autoceste Zagreb - Lipovac i Zagrebačke obilaznice, a zasad je u izgradnji početna dionica autoceste Popovec - Goričan.
U drugoj polovini 40-ih godina prošloga stoljeća, područje današnje gradske četvrti podijeljeno je između Kotara Zagreb i Kotara Sv. Ivan Zelina. Zagrebačkom kotaru pripadaju tadašnji mjesni narodni odbori - Cerje, Kašina, Markovo Polje, Planina, Prekvršje, Sesvete, Sesvetski Kraljevec, Šašinovec, Vugrovec i Vurnovec. Sjeveroistočni dio područja koji obuhvaća naselja Adamovec, Belovar, Donja Glavnica, Donji Adamovec, Gornja Glavnica, Jesenovec, Lužan i Moravče je u sastavu Kotara Sv. Ivan Zelina. Većina naselja Sesvetskog prigorja je 1952. grupirana u tri općine u sastavu Kotara Zagreb - Kašina, Sesvete i Šašinovec. Općina Belovar - Moravče je pak sastavljena od sesvetsko-prigorskih naselja u okviru zelinskog kotara. Općina Sesvete koja je obuhvaćala cjelovito područje današnje gradske četvrti i područje Dupca, danas u sastavu Gornje Dubrave, osnovana je 1955. kao jedna od općina proširenog Kotara Zagreb. Sedam godina kasnije Sesvete postaju općinom užega gradskog područja, ali 1967., kada se općine užega gradskog područja spajaju u jedinstveni Grad Zagreb, ostaju izvan Grada kao samostalna općina. Od 1975. je sesvetska općina u sastavu Zajednice općina Zagreb, odnosno zagrebačkog prstena, a 1982. postaje jednom od 14 općina Gradske zajednice općina Zagreb. Općina Sesvete, kao i druge zagrebačke općine, prestala je postojati 31. prosinca 1990. U veljači 2009., na području Gradske četvrti Sesvete je osnovano 46 mjesnih odbora.
