Oblasť Vilniusu bola obývaná oddávna ako dokladajú mnohé archeologické nálezy v rôznych častiach mesta. Prvé litovské korene sú datované už v 10. storočí.
Litovská povesť o založení Vilniusu hovorí, že mesto bolo založené potom, ako sa vládnucemu veľkovojvodovi Gediminasovi vyjavil veštecký sen o železnom vlkovi, ktorý stojí na kopci. Keď požiadal kňaza o vysvetlenie, dozvedel sa, že musí postaviť hrad a veľké mesto na vrchole kopca.
V 13. storočí sa dnešná Litva nachádzala na území Litovského veľkokniežatstva. V písaných prameňoch je zmienka o meste po prvý raz v roku 1323. Vilnius sa stal známym, potom ako do neho Gediminas pozval nemeckých obchodníkov. Najstaršou časťou mesta je hrad, postavený Gediminasom na Hradnom kopci.
Od r. 1377 sa vládcom Litvy veľkoknieža Jagelo, ktorý uzavrel s Poľskom Úniu Krewo. Cena za to bola kristianizácia krajiny. V r. 1386 sa oženil s poľskou kráľovnou Hedwigou a prijal meno Vladislav II.
V roku 1387 boli mestu udelené magdeburské mestské práva Vladislavom II. Jagelo sa stal kráľom Poľska a veľkokniežaťom litovským.
V 15. storočí nastal rozmach mesta. V rokoch 1503 až 1522 boli vybudované mestské hradby s deviatimi bránami a tromi vežami. Vilnius dosiahol vrchol svojho rozvoja za vlády posledného Jagelovca Žigmunda II. Augusta, ktorý sem presťahoval svoj dvor v roku 1544.
1385 -1569 bolo mesto súčasťou Poľska.1579 - založená Vilniuska univerzita kráľom a veľkokniežaťom Štefanom Bátorim. Univerzita sa skoro stala jedným z najdôležitejších vedeckých a kultúrnych stredísk v oblasti a hlavným vedeckým centrom litovského veľkokniežatstva.
1655 - obsadenie Vilniusu ruskou armádou, ktorá ho vyplienila, vypálila a jeho obyvateľov zmasakrovala. Mesto bolo sedem rokov obsadené ruskou armádou.
Vo „Veľkej severskej bitke“ bol Vilnius v r. 1702-1707 zničený švédskymi vojskami.
1795 - 1917 - Litva patrí do cárskej ruskej ríše. Po treťom delení Poľska v roku 1795 bol Vilnius hlavným mestom gubernie.
Na začiatku 19. storočia bol Vilnius už tretím najväčším mestom vo východnej Európe. Rast obyvateľstva si vyžiadal zbúranie hradieb v rokoch 1799 - 1805, zachovala sa len Ostrá brána (litovsky Aušros Vartai, poľsky Ostra brama).
1812 - Vilnius dobyl Napoleon počas svojho ťaženia na Moskvu. Jeho armáda vstúpila do Vilniusu a mesto sa stalo hrobom tisícov zranených francúzskych vojakov.
V 19. storočí mesto postihli represie po nevydarených poľských povstaniach proti ruskej nadvláde. Po novembrovom povstaní z rokov 1831-32 bola okrem iného uzatvorená Vilniuska univerzita.
1915 - 1918 - okupácia mesta Nemeckom.
1919 - stal sa na krátko hlavným mestom Sovietskej socialistickej republiky Litvy a Bieloruska.
január 1919 - Vilnius bol obsadený poľskými jednotkami.
14.6. 1919 - mesto znova obsadili Rusi. Po porážke ruských vojsk pri Varšave Sovieti predali Vilnius novo vzniknutej Litve, ktorú vytvorili miestni obyvatelia.
1920 - po obsadení litovsko-bieloruskej divízie poľskej armády bolo mesto vyhlásené za samostatný štát Strednú Litvu.
20. februára 1922 - parlament Strednej Litvy odhlasoval pripojenie k Poľsku. Vilnius sa stal hlavným mestom vilniuskeho vojvodstva.
Litva napriek tomu poľskú zvrchovanosť nad bývalou Strednou Litvou nikdy neuznala a Vilnius oficiálne považovala za svoje hlavné mesto (obe krajiny kvôli tomu nadviazali diplomatické styky až v roku 1938).
1931 - Vilnius je piatym najväčším mestom v Poľsku (195 tisíc obyvateľov).
19. septembra 1939 - mesto bolo na základe paktu Ribbentrop-Molotov obsadené Červenou armádou. Poľská armáda nekládla väčší odpor, pretože jej hlavné sily bojovali proti Nemcom v iných častiach Poľska.
Jún 1940 - Litva je okupovaná Sovietskym zväzom, Vilnius sa stal hlavným mestom Litovskej sovietskej socialistickej republiky.
Jún 1941 - do Vilniusu vstupuje Wehrmacht. Asi 100 tisíc obyvateľov bolo zavraždených, medzi nimi 95 % miestnych Židov.
Júl 1944 - oslobodenie Vilniusu vojakmi poľskej odbojovej Zemskej armády.
Po skončení vojny Sovieti z Vilniusu odsunuli väčšinu poľského obyvateľstva a nahradili ho Rusmi a Litovcami.
1987 - začiatok demonštrácií proti sovietskemu režimu.
1990 - Litva získava nezávislosť.
