YouTube didirikan pada 14 Februari 2005, San Mateo, California, Amerika Serikat oleh Chad Hurley, Steve Chen, dan Jawed Karim, yang sebelumnya merupakan karyawan pertama PayPal. Hurley belajar desain di Indiana University of Pennsylvania, sementara Chen dan Karim belajar ilmu komputer di University of Illinois at Urbana-Champaign.Chad Hurley - Menurut cerita yang diterbitkan di media, Hurley dan Chen mengembangkan ide YouTube pada bulan-bulan pertama tahun 2005 setelah mengalami kesulitan saat berbagi video pesta makan malam di apartemen Chen di San Francisco. Karim tidak datang ke pesta dan menolak pesta tersebut pernah terjadi, sementara Chen berkomentar bahwa ide YouTube tercetuskan setelah pesta makan "tampaknya diperkuat oleh metode pemasaran yang terpusat pada menciptakan cerita yang mudah dicerna konsumen".
YouTube berawal sebagai sebuah perusahaan teknologi rintisan yang didanai oleh investasi senilai $11,5 juta dari Sequoia Capital antara November 2005 dan April 2006. Kantor pertama YouTube terletak di atas sebuah pizzeria dan restoran Jepang di San Mateo, California. Nama domain www.youtube.com aktif pada 14 Februari 2005 dan situs ini dikembangkan pada bulan-bulan berikutnya.
Jawed Karim - Video pertama di YouTube berjudul Me at the zoo. Video ini menampilkan pendiri pendamping Jawed Karim di San Diego Zoo. Video ini diunggah pada tanggal 23 April 2005 dan masih ada sampai sekarang di situs ini.
Pemilihan nama www.youtube.com memunculkan masalah dengan situs bernama serupa, www.utube.com. Pemilik situs tersebut, Universal Tube & Rollform Equipment, mengajukan tuntutan hukum terhadap YouTube pada bulan November 2006 setelah situsnya dibanjiri pengunjung yang ingin mencari YouTube. Universal Tube sejak itu mengubah nama situsnya menjadi www.utubeonline.com.
Pada bulan Oktober 2006, Google Inc. mengumumkan bahwa mereka telah membeli YouTube dengan nilai $1,65 miliar dalam bentuk saham. Persetujuan ini dirampungkan pada 13 November 2006. Google tidak memberikan informasi rinci mengenai biaya operasi YouTube dan pendapatan YouTube tahun 2007 ditulis "tidak material" dalam pengisian formulir wajib.
Steve Chen - Bulan Oktober 2010, Hurley menyatakan akan mengundurkan diri dari jabatan CEO YouTube dan menjadi penasihat perusahaan. Salar Kamangar akan mengambil alih kendali perusahaan ini.
Pada November 2011, jejaring sosial Google+ terintegrasi langsung dengan YouTube dan penjelajah web Chrome, sehingga video-video YouTube bisa ditonton di Google+. Bulan Desember 2011, YouTube meluncurkan antarmuka baru. Kanal video ditampilkan di kolom tengah halaman utama, sama seperti umpan berita situs-situs jejaring sosial. Pada saat yang sama, versi baru logo YouTube dipasang dengan bayangan merah yang lebih gelap. Inilah perubahan desain pertama mereka sejak Oktober 2006.