Компания была основана в феврале 2005 года тремя бывшими работниками PayPal в Сан-Бруно, Калифорния. Они использовали технологию Flash Video (FLV), позволяющую получить относительно хорошее качество записи при небольшом объёме передаваемых данных. Проект стал хорошим средством развлечения, и, сформировав своё сообщество, по данным статистики аналитической компании Alexa, опередил по популярности социальную сеть MySpace.
В ноябре 2006 года была завершена покупка YouTube компанией Google за 1,65 миллиарда долларов. До покупки YouTube у Google был сервис схожей направленности — Google Видео. Представители Google не стали закрывать его, а использовали его как место поиска видео по всем видеохостинговым сайтам. В настоящее время поиск Google Video включает и YouTube.
Самое первое видео на YouTube — 18-секундный ролик любительской съёмки Джаведа Карима в зоопарке Сан-Диего — на YouTube было размещено 23 апреля 2005 года в 20:27 по местному времени. 14 ноября 2007 года YouTube запустил русскую версию портала.
9 июля 2010 года Google объявила о поддержке IMAX на YouTube.
8 июля 2011 года YouTube полностью поменял дизайн сайта. В новом графическом интерфейсе «Cosmic Panda» применяется отличная от «старого» YouTube цветовая схема. Видеоролики воспроизводятся на темном фоне, а не на белом. Был незначительно изменен логотип: дизайнеры отказались от ярко-красного в пользу более темного оттенка. Изменения коснулись и элементов управления — кнопок и списков. «Превью» роликов из списка «Похожие видео» стали крупней. Видео из плей-листов отображаются в виде горизонтального списка. Владельцы личных каналов на YouTube получат больше инструментов для персонализации своей странички. Новый интерфейс будет сосуществовать со старым, указывают подписчики youtube.
2 декабря 2011 года YouTube запустил новую версию интерфейса сайта, с видео каналов отображаются в центральной колонке на главной странице, похожие на ленты новостей на сайтах социальных сетей. В то же время, новая версия логотипа YouTube была введена в более темный оттенок красного, первое изменение в дизайне с октября 2006 года.
