El valle del Lozoya, con sus montañas, ríos y llanuras fértiles, ofreció cobijo a grupos humanos desde tiempos remotos. Aunque no se han encontrado pruebas arqueológicas en el término de Lozoya, las excavaciones en localidades cercanas han sacado a la luz vestigios prehistóricos. Es posible que cazadores y recolectores transitaran estos parajes, siguiendo el curso del río y utilizando las cuevas naturales de la sierra como refugio.

Durante la época romana, las vías de comunicación entre el norte y el sur de la península cruzaban la Sierra de Guadarrama, y Lozoya, aunque sin un asentamiento importante, pudo haber sido un punto de paso o descanso para los viajeros. Algunos historiadores creen que el Puente Canto o de la Horcajada, aún en pie, pudo haber tenido un origen romano o, al menos, haber sido levantado sobre cimientos antiguos.

Durante la ocupación musulmana, Lozoya formaba parte de la llamada Marca Media, una franja fronteriza entre los reinos cristianos del norte y Al-Ándalus. En estos años, el territorio estaba escasamente poblado y servía de zona de tránsito para los rebaños de los pastores musulmanes y cristianos que se aventuraban en estas tierras. La estratégica ubicación del valle del Lozoya lo convirtió en un escenario de incursiones y enfrentamientos entre musulmanes y cristianos. En este siglo, los califas cordobeses reforzaron las defensas de la región, aunque con el declive del Califato y la llegada de los reinos de taifas en el siglo XI, la presión cristiana aumentó.

Durante el siglo XI la gran ofensiva cristiana sobre el centro de la península se consolidó con la toma de Toledo en 1085 por el rey Alfonso VI de León y Castilla. Con la caída de la capital andalusí, la línea fronteriza avanzó hacia el sur, y la región del Lozoya quedó bajo dominio castellano. Conscientes de la importancia estratégica del valle, los castellanos comenzaron a repoblar la zona con campesinos y pastores, creando pequeños núcleos de población. Lozoya se convirtió en un territorio dependiente del Concejo de Segovia, que favoreció la llegada de pobladores mediante la concesión de tierras y privilegios. Esta repoblación se organizó en torno a egidos y dehesas, con el fin de aprovechar los extensos pastizales para la cría de ovejas, esenciales para la floreciente industria lanera de Segovia.

En el siglo XII, para garantizar la defensa del territorio y atraer colonos, el Concejo de Segovia estructuró el valle del Lozoya en cuadrillas, otorgando tierras a caballeros y pecheros a cambio de establecerse de forma permanente. Se establecieron varias aldeas en la zona, entre ellas Santiago, que más tarde quedaría despoblada. Lozoya se convirtió en un núcleo estable, con casas de piedra y madera, un pequeño templo y tierras comunales destinadas al ganado. El puente de Canto, mencionado en textos medievales, facilitaba el paso de viajeros y comerciantes a través del río. En estos años, el valle experimentó un crecimiento lento pero constante, gracias a la seguridad que ofrecía la protección del Concejo de Segovia y la estabilidad de la frontera cristiana.

El siglo XIII trajo consigo la consolidación definitiva de la villa. El Honrado Concejo de la Mesta, creado en 1273 por Alfonso X el Sabio, favoreció a Lozoya y otras localidades de la sierra al establecer rutas seguras para la trashumancia de miles de ovejas merinas. Las cañadas reales se convirtieron en arterias económicas fundamentales, permitiendo a los ganaderos segovianos llevar su lana a los mercados de Castilla y más allá. Durante este siglo, el Sexmo de Lozoya pasó a formar parte de la estructura administrativa de Segovia, junto con pueblos vecinos como Canencia, Bustarviejo y Navalafuente. Lozoya creció como un centro ganadero de importancia, con tierras comunales destinadas al pastoreo y la agricultura de subsistencia.

El siglo XIV estuvo marcado por conflictos y reestructuración feudal. Enrique II de Trastámara, tras su victoria en la Guerra Civil Castellana contra su hermano Pedro I el Cruel, recompensó a sus aliados con tierras y señoríos. Entre ellos, la poderosa familia Pacheco, con fuerte presencia en Lozoya, se convirtió en una de las más influyentes de la villa.

Mientras tanto, la peste negra y las guerras afectaron a la población del valle, aunque su dependencia de la ganadería le permitió resistir mejor que otros lugares. La nobleza empezó a fijar su residencia en Lozoya, construyendo casas solariegas y fortaleciendo su dominio sobre el territorio.

El siglo XV vio cómo Lozoya pasó a manos de los Suárez de la Concha, familia de origen segoviano que se enriqueció gracias al comercio de lana. En 1419 nació en la villa Juan Pacheco, noble influyente en la corte de Enrique IV de Castilla y uno de los personajes más poderosos del reino. La villa continuó creciendo en torno a la plaza del Marqués de Lozoya, donde se levantaron casas de piedra con soportales, siguiendo el modelo arquitectónico de la sierra. La iglesia de San Salvador, aunque profundamente reformada en siglos posteriores, se erigió en este periodo como el principal edificio religioso de la villa.

A medida que la península se adentraba en la modernidad en el siglo XVI, Lozoya seguía prosperando bajo el dominio de la familia Suárez de la Concha, comerciantes de lana que habían convertido la villa en un importante enclave dentro del Sexmo de Lozoya. Los ganaderos, gracias a la protección de la Mesta, continuaban trasladando sus rebaños de ovejas merinas por las cañadas que atravesaban la sierra.

En este siglo el caserío de Lozoya seguía creciendo alrededor de la iglesia de San Salvador, que en estos años sufrió ampliaciones y reformas. Aparecieron nuevas casas solariegas de piedra con amplios soportales, muchas de ellas construidas por comerciantes de lana y nobles locales. Al mismo tiempo, la ruta que conectaba Lozoya con Segovia a través del Puerto de Navafría se consolidó como uno de los caminos principales del comercio lanero.

Los primeros años del siglo XVII estuvieron marcados por tensiones entre los habitantes de Lozoya y su señor, Sebastián Suárez de la Concha, descendiente de los ricos comerciantes que habían adquirido el señorío en el siglo anterior. Los vecinos, hartos de los abusos y tributos impuestos por su señor, interpusieron un pleito en la Cancillería de Valladolid, desafiando su hidalguía y su derecho a gobernar la villa. Aunque el litigio se resolvió a favor del noble en 1624, el resentimiento entre la población no desapareció.

Las relaciones se tornaron aún más violentas cuando en 1647, Antonio Suárez de la Concha, sucesor de Sebastián Suárez, fue asesinado por sus propios vasallos. La causa exacta del crimen se perdió en el tiempo, pero algunos relatos cuentan que su arrogancia y despotismo habían colmado la paciencia de los lozoyanos. Su hija, Antonia Suarez, heredó el señorío y, en un intento de calmar la situación, se casó con un miembro de la influyente familia Contreras Girón. Poco después, en 1674, Carlos II convirtió el señorío en marquesado, consolidando así el poder de la nobleza en la villa.

El siglo XVIII trajo consigo un período de estabilidad relativa. En 1752, el Catastro del Marqués de la Ensenada registró 96 vecinos en la villa, que vivían principalmente de la ganadería y la agricultura de subsistencia. La mayor parte de la población trabajaba como pastores o jornaleros, aunque también se mencionaban comerciantes, herreros y tejedores de lino. El esquileo de ovejas se convirtió en una actividad central para la economía local. Se realizaban dos al año en el bajo del ayuntamiento, con miles de ovejas propiedad de nobles como Melchora Quirós, vecina de Torrelaguna. Además, existían dos molinos harineros en los ríos Lozoya y Fuensanta, que abastecían de harina a los habitantes de la villa.

Durante estos años, la villa mantuvo su vínculo con Segovia, aunque poco a poco comenzó a desarrollar una identidad más independiente. En 1787, el Censo de Floridablanca registró un crecimiento poblacional con 130 habitantes, lo que reflejaba una leve recuperación tras las dificultades del siglo anterior.

El siglo XIX trajo consigo profundos cambios. Lozoya, como el resto de España, vivió las convulsiones políticas y sociales de la época, comenzando con la Guerra de Independencia contra los franceses. En 1808, las tropas napoleónicas avanzaron por la sierra y los lozoyanos, al igual que en otros pueblos, se vieron obligados a resistir o huir. Se sabe que la guerra trajo destrucción y que la villa sufrió saqueos.

Tras la guerra, el pueblo tuvo que adaptarse a la nueva estructura territorial de España. En 1833, con la reforma provincial de Javier de Burgos, Lozoya dejó de pertenecer a Segovia y pasó a formar parte de la provincia de Madrid, dentro del partido judicial de Torrelaguna.

Otro hecho importante fue la desamortización de Mendizábal (1836), que obligó a la nobleza a vender parte de sus tierras. Esto permitió a algunos campesinos adquirir terrenos, aunque en general la riqueza siguió concentrada en unas pocas familias.

El siglo XX comenzó con un crecimiento lento pero sostenido, con 570 habitantes en 1847 y 622 en 1900. Sin embargo, la Guerra Civil golpeó con fuerza a Lozoya, que quedó devastada. Tras la contienda, el pueblo fue adoptado por la Dirección General de Regiones Devastadas, que emprendió un plan de reconstrucción en los años 40. Durante estos años se restauraron la Iglesia de San Salvador, el Ayuntamiento y las escuelas, además de construirse viviendas para jornaleros y mejoras en el casco urbano. Sin embargo, el ferrocarril Madrid-Burgos, que se esperaba revitalizara la economía, nunca cumplió del todo su propósito.

En los años 50 y 60, la despoblación rural comenzó a hacer mella en Lozoya. La ganadería perdió importancia y muchos habitantes emigraron a Madrid en busca de trabajo. En los años 70 y 80, el turismo rural empezó a tomar fuerza, especialmente con la creación de la Colonia de la Fuensanta y la construcción del Embalse de Pinilla, que convirtió parte del término en zona de recreo.

En el siglo XXI Lozoya ha sabido reinventarse. Aunque la población sigue siendo baja, el turismo rural y las segundas residencias han revitalizado la economía, cuyo motor es el sector servicios y la construcción.