Osadnictwo na terenach wokół dzisiejszego Kairu istniało już ponad pięć tysięcy lat temu. Z biegiem lat okolice miasta przechodziły z rąk do rąk, od Faraonów, przez Imperium Rzymskie oraz liczne dynastie Arabskie po Brytyjczyków. W 1517 roku miasto trafiło do strefy wpływów Imperium Osmańskiego, w 1798 roku znalazło się pod okupacją francuską by już w 1804 powrócić pod skrzydła Osmanów.
Choć Turcy oficjalnie sprawowali władzę nad Egiptem do 1914 roku, kraj a więc i Kair znalazły się pod wpływem Wielkiej Brytanii. Wtedy właśnie miasto zaczęło się rozwijać i kierować ku zachodowi. Rozpoczęto budowę luksusowych dzielnic, obiektów użytkowych, sieci kolejowych.
Miasto założono jeszcze przed XXXI wiekiem p.n.e. a opuszczone zostało dopiero w VII wieku n.e. po najeździe Arabów. Wtedy to też nowym centrum administracyjnym ustanowiono położone nieopodal miasto Fustat.
Fustat przechodziło z rąk do rąk by ostatecznie spłonąć z polecenia wezyra Shawar ibn Mujir al-Sa'di, który ewakuował mieszkańców podczas oblężenia miasta przez krzyżowców pod dowództwem króla Jerozolimy Amalryka I i nakazał doszczętne spalenie. Na miejscu spalonego Fustat znajduje się jedna z dzielnic miasta - Stary Kair.
Pierwotnie nazywało się al-Manṣūriyyah i zostało wzniesione na północny-wschód od Fustat na polecenie fatymidzkiego generała Al-Qaid Jawhara ibn Abdallaha. Budowa nowej osady trwała około czterech lat. Po zakończeniu budowy stało się ono nową stolicą kalifatu fatymidzkiego. Przybył więc do niego ówczesny kalif Al-Mu’izz i zmienił jego nazwę na Qāhirat al-Mu'izz i od niej właśnie wywodzi się obecna nazwa miasta.
Dynastia Fatymidów wywodziła się od syna Fatimy, córki Mahometa i rządziła Egiptem do połowy września 1171 roku.
Była siedzibą władców Egiptu przez prawie 700 lat. Jej budowę rozpoczął Saladyn w roku 1176 by chronić miasto przed atakami krzyżowców. Budowa zakończyła się w roku 1183 i aż do 1849 pełniła rolę siedziby władców Egiptu.
Na terenie cytadeli zbudowano Meczet Muhammada Alego. Został ukończony w 1848 roku jest jednym z najbardziej charakterystycznych budynków Kairu.
Zajmuje powierzchnię około ośmiu kilometrów kwadratowych. Na jego środku znajduje się duży trawnik otoczony rondem. W jego pobliżu znajdziemy budynki rządowe, siedzibę Ligi Arabskiej, Hotele, meczet Umara Makrama, Instytut Goethego i Muzeum Egipskie.
Plac był miejscem wielu mniej lub bardziej krwawych zamieszek i protestów (między innymi Marszu Miliona, podczas rewolucji przeciw rządom prezydenta Husniego Mubaraka). W miejscu tym organizacje islamskie przeprowadziły również kilka zamachów bombowych (w 1993, 1997 i 2005 roku).
Plac Tahrir podczas Marszu Miliona, 8 lutego 2011 roku.
Jest największym muzeum sztuki egipskiej na świecie. Podziwiać w nim można między innymi królewskie mumie, posągi faraonów i ich żon, posągi bóstw egipskich czy przedmioty znalezione w grobowcu faraona Tutanchamona (w tym jego złotą maskę). Muzeum mieści się w neoklasycystycznym budynku oddanym do użytku 15 listopada 1920 roku.
Do wybuchów epidemii czarnej śmierci dochodziło w latach 1348 do 1517, przy czym początkowe były najbardziej dotkliwe i pochłonęły życie około 200 tysięcy ludzi.
Relacja marokańskiego podróżnika Ibn Battuty mówi o 21 tysiącach zgonów dziennie podczas epidemii z 1348 roku.
Jest to punkt handlowy założony w 1382 roku przez emira Al-Chaliego. Powstał na ruinach fatymidzkiego mauzoleum i z biegiem lat rozrósł się do rangi najważniejszego punktu handlowego w tej części świata. Obecnie Chan al Chalili zajmuje dużą powierzchnię, stanowi w zasadzie odrębną dzielnicę pełną sklepów, kramów, kawiarni i restauracji.
Niedługo po zdobyciu wpływów przez Fatymidów rozpoczęto budowę meczetu. Prace konstrukcyjne trwały od 4 kwietnia 970 do 22 czerwca 972. Wkrótce po ukończeniu budynku uruchomiono w nim medresę czyli muzułmańską szkołę teologiczną.
Nauczano w nim prawa islamskiego, filozofii islamskiej, arabskiej gramatyki, astronomii, logiki i fikh (prawa muzułmańskiego). Za czasów Saladyna program nauczania rozszerzono o medycynę. Międzynarodową sławę zyskał po zajęciu Egiptu przez Turków i stał się główną instytucją nauki islamu sunnickiego.
Jego rangę podniesiono w 1961 roku gdy został oficjalnie uznany za uniwersytet, wcześniej był uważany za medresę. Obecnie wykłada się na nim szereg przedmiotów świeckich - nauki ekonomiczne, przedmioty ścisłe, medycynę, farmację, inżynierię i nauki rolnicze.
Jest największym obszarem metropolitarnym zarówno w Egipcie jak i w Afryce i szóstym na świecie. W jego skład wchodzą: Kair, Giza, Heluan, Imbaba, Szubra al-Chajma.
60% wszystkich nielegalnie postawionych budynków Egiptu znajduje się na obszarze Wielkiego Kairu.
Plany budowy sięgają jeszcze lat 30 XX wieku jednak dopiero w 1982 roku udało się rozpocząć konstrukcję, uprzednio uzyskawszy środki na budowę od francuskiego rządu. Pierwszą linię uruchomiono w 1987 roku, ostatnią w 2012. Metro jest ciągle rozbudowywane.
W planach rozbudowy znajdują się kolejne trzy linie, które według planu mają zostać uruchomione do 2032 roku. Tak duża inwestycja jest jednak bardzo kosztowna dlatego niewykluczone jest że termin realizacji przesunie się o kilka lat podobnie jak w przypadku Wielkiego Muzeum Egipskiego.