Naselje Dubrava (danas najnapučeniji dio Četvrti) u pisanim se dokumentima prvi put spominje 1842. kada u njemu živi samo devet stanovnika. Tijekom cijele druge polovine 19. st. broj žitelja nije bio veći od 25. Intenzivnije naseljavanje toga područja pokrenuto je tridesetih godina prošloga stoljeća poznatom Janekovićevom parcelacijom više od 200 jutara zemljišne površine na prostoru između današnje Ulice Dubrava, Avenije Gojka Šuška te Oporovečke i Grižanske ulice. Tadašnji je zagrebački tisak tu parcelaciju i nastajanje novog naselja "Dubravnik" popratio riječima:"Predstoje svi uvjeti da Dubravnik kraj Zagreba postane najljepše, najpravilnije i najzdravije naselje naše periferije, odnosno novoga grada, čija budućnost leži na istoku."
Novo se naselje prvih godina gradi vrlo sporo jer tada na tom prostoru još nema komunalne infrastrukture (tek 1935. neznatni dio Dubrave dobiva električnu rasvjetu.) Rast se naselja ubrzava nakon II. svjetskog rata, čemu je bitno pridonijela gradnja tramvajske pruge od Maksimira do Dubrave. Gradnja Studentskoga grada je započela 1949. Istodobno se gradi sve više manjih obiteljskih kuća. Tih je godina sagrađena Pionirska željeznicakoja je, pružajući se dolinom potoka Trnava od Studentskoga grada do Slanovca i susjedne Markuševačke Trnave, povezivala dio podsljemenskih naselja s novonastajućim središtem toga prostora.
Za razliku od užeg područja Dubrave, ako je suditi prema skromnim arheološkim nalazima, dijelovi podsljemenskog područja današnje gradske četvrti bili su nastanjeni već na početku naše ere. U pisanim dokumentima iz 13. i 14. st. prvi se put spominju najstarija naselja na tom prostoru, smještena na crkvenom posjedu: Čučerje (1201.), Oporovec (1217.), Branovec, Čugovec, Dankovec, Jalševec (1328.), Miroševec, Novaki i Novoselec (1334.). Granešina se spominje u 16. st., a tijekom 17. i 18. st. još i Medvedski breg, Slanovec i Trstenik. U 19. st. to je područje bilo administrativno podijeljeno na dvije općine koje su pripadale Kotaru Zagreb. Sjedišta tih općina, ujedno i župa, bilo je Čučerje i Granešina. Prema katastarskoj mapi iz 1862., to su tada bila sela i zaseoci s nekoliko desetaka stambenih, mahom drvenih zgrada. Tako je selo Čučerje u to vrijeme imalo zidanu crkvu i školu, još 4 zidane zgrade i 30 gospodarstava razasutih po brežuljcima. Granešina pak tada ima dvadesetak stambenih zgrada, od čega samo 3 zidane. U svim selima i zaseocima na tome prostoru je 1869. živjelo 3.600, a 1931., u vrijeme nastajanja naselja Dubrava, 6.600 stanovnika.
Broj stanovnika na području današnje gradske četvrti Gornja Dubrava već je 1971. dosegnuo približnu polovicu sadašnjega. No, za razliku od ne tako davna vremena prije toga, sada već tri četvrtine građana stanuje na užem prostoru Dubrave, a podsljemenska naselja još ne dosežu broj od 8.000 stanovnika. Iznimno intenzivno naseljavanje na ovo područje, praktički s cijelog prostora bivše Jugoslavije, nastavlja se do danas.
Iako je Gornja Dubrava oduvijek bila ponajprije rezidencijalna četvrt ili “spavaonica”, tijekom druge polovine prošloga stoljeća pročula se i po gospodarskim aktivnostima. U Studentskom je gradu nekoliko desetljeća poslovala Tvornica autobusa Zagreb, a koji kilometar zapadnije još i danas rade glasoviti Jadran film i Croatia records (negdašnji Jugoton). U Dubravi tradicionalno jako privatno poduzetništvo, posebice u trgovini i uslugama, u najnovije vrijeme doživljava ekspanziju.
Prije II. svjetskog rata, naselje Dubrava je administrativno pripadalo općini Sesvete. Nakon rata na području današnje gradske četvrti Gornja Dubrava, osim područja Dupca, djeluju mjesni narodni odbori Čučerje, Degidovec, Granešina, Miroševec i Zagrebačka Dubrava, svi u sastavu Kotara Zagreb. Područje buduće mjesne zajednice Dubec tada je pripadala Mjesnom narodnom odboru Sesvete, također u sastavu Kotara Zagreb. Već potkraj 1947., područje MNO Zagrebačka Dubrava pripojeno je Gradu Zagrebu, a dvije godine kasnije dijelom Grada Zagreba postao je dio područja MNO Granešina. Na tom južnom dijelu područja Gornje Dubrave 1951. je oformljen XI. rajon Grada Zagreba. Nakon ukidanja rajona 1952., na prostoru Gornje Dubrave egzistiraju dvije općine - Dubrava kao periferna općina u okviru Grada Zagreba i Granešina kao općina u Kotaru Zagreb. Općina Dubrava već u to vrijeme obuhvaća i cijelo područje današnje gradske četvrti Donja Dubrava. Područje Dupca tada je bilo u sastavu Općine Sesvete, a u okviru Zagrebačkog kotara. Općina Zagrebačka Dubrava koja je obuhvaćala cijelu Gornju i Donju Dubravu, osim područja Dupca i naselja Resnik, a sada u sastavu Gradske četvrti Peščenica - Žitnjak je osnovana 1955. Cijelo to područje 1962. postaje dijelom Općine Maksimir koja djeluje do spajanja svih dotadašnjih općina užega gradskog područja 1967. Područje Dupca, koje je i dalje u sastavu Općine Sesvete, jedini je dio prostora današnje Gornje Dubrave koji u razdoblju od 1967. do 1974. ostaje izvan granica Grada Zagreba kao jedinstvene općine. Od 1974. do 1990., odnosno do ukidanja općina u Gradu Zagrebu, postojala je Općina Dubrava koja se protezala na prostoru Općine Zagrebačka Dubrava iz 1955., ali bez područja naselja Resnik. Na početku osamdesetih godina sva su dotadašnja samostalna naselja na području Gornje Dubrave izgubila taj status i postala su dijelovi Zagreba (kao naselja). Približno u isto vrijeme, Općina Sesvete se priključuje Gradskoj zajednici općina Zagreb pa se i područje Dupca uključuje u upravno-teritorijalni okvir Grada Zagreba. U veljači 2009. na području Gradske četvrti Gornja Dubrava je osnovano 16 mjesnih odbora.
