В края на 1974 г. Пол Алън, програмист в щатската компания Honeywell, се разхожда в района на Харвард скуеър в Кеймбридж, Масачузетс, когато вижда корицата на списание Popular Electronics, на която е първият микрокомпютър на име Altair 8800.

Алън купува списанието и се втурва към студентските общежития на Харвардския университет, за да го покаже на приятеля си от ученическите години Бил Гейтс. Двамата виждат потенциал в разработването на езика за програмиране BASIC и внедряване в системата.

Гейтс се обажда на производителя на Altair Micro Instrumentation and Telemetry Systems (MITS), като предлага да демонстрира приложението. Алън и Гейтс не разполагат нито с преводач, нито със система Altair, но в осемте седмици преди демонстрацията ги разработват с помощта на Монте Давидоф.

Алън отлита за Албакърки, Ню Мексико, за да се срещне с MITS, където презентацията минава успешно и от компанията се съгласяват да разпространяват Altair BASIC.

Алън се мести в Албакърки, а скоро след това Гейтс прекъсва обучението си в Харвардския университет, за да се присъедини към него.

На 4 април 1975 г. двамата основават компанията Micro-Soft, чието име е съкращение от microprocessors и software, за да разработват софтуер за Altair 8800 - един от първите персонални компютри.

Приходите на компанията достигат 16 005 долара до края на 1976 г. На 26 ноември същата година тя е регистрирана в щата Ню Мексико. Първият ѝ международен офис е основан две години по-късно в Япония под името ASCII Microsoft.

На 29 ноември 1979 г. името Microsoft е използвано за първи път от Бил Гейтс.

В началото на 1979 г. компанията се мести от Албакърки в Белвю, Вашингтон, тъй като привличането на първокласни програмисти в Албакърки е трудно. По това време служителите наброяват едва 13.

Първите продукти на Microsoft са различни варианти на Microsoft BASIC, който по онова време е водещият език за програмиране за домашни компютри в края на 70-те и началото на 80-те години, като Apple II (Applesoft BASIC) и Commodore 64 (Commodore BASIC).

През 1980 г. Алън и Гейтс сключват споразумение за предоставянето на операционната система на първия персонален компютър на IBM. Microsoft пуска своята операционна система Windows през 1985 г. - година преди да се премести в централата си в Редмънд, Вашингтон.

До края на 80-те години това вече е най-голямата компания за софтуер за персонални компютри. Отчасти заради зашеметяващия си успех при компютърния софтуер, Microsoft късно осъзнава търговските възможности на мрежовите системи и интернет.

Компанията навлиза на пазара за интернет софтуер, едва след като Netscape Communications Corp. е представила уеб браузъра Navigator, който опростява тайнствения преди това процес по сърфиране в световната мрежа.

Microsoft бързо разработва свой браузър на име Internet Explorer, прави го безплатен и действа агресивно, убеждавайки производителите на компютри и доставчиците на интернет да го разпространяват ексклузивно.

До 1996 г. Microsoft вече предлага Explorer с операционната система Windows и стартира процеса по интегрирането му директно в Windows. В отговор от Netscape завеждат дело срещу Microsoft, а министерството на правосъдието на САЩ започва по-мащабно разследване срещу компанията.

През 1999 г., след продължил 30 месеца процес, Microsoft е осъдена за антимонополни практики, а съдът разпорежда тя да бъде разделена. През 2001 г. решението за разделянето на компанията е отменено от апелативен съд.

Съдебните проблеми на компанията продължават и през 2004 г. ЕС ѝ налага рекордна глоба в размер на 497.2 млн. евро също за монополни практики.

През февруари 2008 г. съюзът налага още по-голяма глоба в размер на 899 млн. евро за това, че софтуерният гигант пренебрегва антимонополно решение от 2004 г. за предлагането на мултимедиен софтуер в комплект с операционната система Windows, изключвайки конкуренцията.

През 2001 г. Microsoft пуска гейминг конзолата Xbox, която лесно заема второто място на пазара на видеоигри. През 2002 г. е представена игралната мрежа Xbox Live за конзолите на компанията.

По-мощната конзола Xbox 360 излиза на пазара през 2005 г. Xbox 360 е заместена от Xbox One през 2013 г., която от своя страна отстъпва мястото си на Xbox Series X и Xbox Series S през 2020 г.

Microsoft започва да планира основна подмяна на всичките си операционни системи през 2001 г. Проектът с кодовото име Longhorn става жертва на множество забавяния.

Операционната система Vista достига до други софтуерни разработчици през 2006 г. и до потребителите през 2007 г.

Подобно на повечето нови операционни системи, Vista се сблъсква с проблеми от самото начало, свързани с несъвместимостта на по-стари компютърни периферии и „раздутата“ си структура, която изисква по-бърз микропроцесор и повече памет.

През 2009 г. Microsoft пуска на пазара Windows 7 - заместникът на Vista, която е приета добре и позволява на компанията да запази лидерската си позиция.

През 2012 г. представя Windows 8, след което следват Windows 10 (2015 г.), Windows 11 (2021 г.) и нов уеб браузър на име Microsoft Edge, който заменя Internet Explorer.

През 2000 г. съоснователят на компанията Бил Гейтс се оттегля от поста главен изпълнителен директор, който е зает от Стив Балмър, с когото се запознават в Харвардския университет през 70-те години. През 2014 г. Балмър пък е заменен от дългогодишния служител на компанията Сатя Надела.

Междувременно, другият съосновател на компанията - Пол Алън, губи битката с рака и умира през 2018 г. на 65-годишна възраст.