Hinweise auf Siedlungen geben die Gräber aus dem Frühmittelalter, die im Grüt nahe der Grenze zur Stadt Zürich gefunden wurden. Die Abhänge von Zimmerberg und Albis wurden zuerst besiedelt, da der Talgrund entlang der Sihl immer wieder durch Hochwasser gefährdet war.

Der Ortsname ist seit dem 11./12. Jahrhundert urkundlich belegt (um 1050 [cop. 16. Jh.] Adelenswile; vor 1140 ad Adololdiswile) und beruht auf einer Zusammensetzung aus dem althochdeutschen Personennamen Adalolt<Adalwalt und dem bei alamannischen Gründungen häufigen Hintergliede -wīlāri zur Bezeichnung neuer Hofsiedlungen.

Seit 1475 ist eine Brücke über die Sihl belegt. Auch im 15. Jahrhundert ist die erste Mühle mit Wehr erwähnt. Die Grundherrschaft lag beim Gross- und Fraumünster Zürich sowie bei den Klöstern Muri und Rüti und ging 1406 an die Stadt Zürich über.

In den Jahren 1942 bis 1945 lag in Adliswil das zweitgrösste Internierungslager der Schweiz, das als Folge der deutschen Besetzung Südfrankreichs eingerichtet wurde. Es war in den Räumen einer stillgelegten mechanischen Seidenstoffweberei untergebracht. Insbesondere deutsche Juden, die zuvor in Südfrankreich Zuflucht gefunden hatten, versuchten sich seither in die Schweiz zu retten. Das Durchgangslager, das trotz seiner Grösse wegen der Abschirmung durch das Militär in der Bevölkerung wenig bekannt war, bot Platz für rund 500 Personen.