La situación geográfica de Torredonjimeno, ubicado en una zona de tierras fértiles, sin accidentes geográficos importantes y en un cruce de caminos que pone en contacto las tierras de Jaén con la campiña cordobesa, ha permitido la presencia de las comunidades humanas a lo largo de la historia.
Los yacimientos arqueológicos que se dispersan por su término son abundantísimos y abarcan desde el Paleolítico hasta nuestros días. Poblamientos ibéricos, villas romanas se prodigan en parajes como Santo Nicasio, la Fuente de Don Sancho, la Atalaya, el Molino del Cubo, el Cerro Buitreras, etc., aunque quizá los más importantes restos se conserven en la Torre de Vénzala, Fuencubierta, el Alcázar y el propio Castillo.
Hay que resaltar que los restos arqueológicos han aparecido desde tiempos inmemoriales y que son muchas las noticias que se recogen, a lo largo de la historia, del descubrimiento de tal o cual lápida, inscripción, mosaico, industrias líticas o cerámicas, esculturas, etc.
Los datos más antiguos nos retrotraen a la existencia de un poblamiento ibérico denominado Tosiria (de ahí el gentilicio aplicado a los habitantes de Torredonjimeno, «tosirianos») que tras la conquista romana consiguió, unido a Martos, la calificación de Colonia con el nombre de Augusta Gémina.
Tras las invasiones de los pueblos bárbaros las noticias vuelven a hacerse muy escasas. A pesar de ello debió persistir poblamiento como testifica la aparición, en el año 1.926, de un tesoro visigodo muy similar al de Guarrazar, compuesto por coronas votivas y varias cruces. Procedía de un taller de categoría, posiblemente de Sevilla y estaba dedicado a las Santas Justa y Rufina, fechado en el siglo VII, muy influenciado por el estilo bizantino. Después de su aparición (en un lugar conocido como los Májanos de Garañón) fue parcialmente destruido, quedando los restos repartidos entre los museos de Madrid, Barcelona y Córdoba.
De la larguísima etapa hispano-musulmana se conocen escasas noticias. Cabe destacar su inclusión como parte integrante del término de Martos, manteniéndose como un enclave similar y de control de comunicaciones del Iqlim de aquella ciudad como se desprende de los restos almohades y nazaritas que han llegado a nuestros días.
En 1.224 pasó a formar parte de la corona castellana y unos años después, Fernando III otorgaría todo este territorio de la campiña a la Orden Militar de Calatrava para que la defendieses y repoblase como frontera que fue hasta bien avanzado el siglo XV.
Esta condición de frontera determinó el alzamiento de una buena cantidad de atalayas que vigilaran el territorio y que aún se conservan: la Torre de Fuencubierta, la Torre del Alcázar y la existente en Vénzala.
De esta época nace su actual denominación que hace alusión a la existencia de un enclave militar (Torre) y al nombre de uno de sus primeros alcaides (Don Ximeno de Raya). En torno a este núcleo original se amplió la población hasta alcanzar una entidad media hacia el siglo XIV.
En el año 1.275 tuvo lugar en la población uno de los acontecimientos señalados de su historia. Con motivo de la campaña desarrollada por el rey granadino Muhammad II, con la ayuda de los musulmanes marroquíes, contra la frontera jiennense, el arzobispo de Toledo e Infante de Aragón (Don Sancho, hijo del rey Jaime el Conquistador) se adelantó en una escaramuza previa a la llegada del grueso de las tropas castellanas; a consecuencia de dicha imprudencia fue hecho cautivo en un lugar muy cercano a la actual ciudad de Torredonjimeno. Como se entablara discusión entre los musulmanes sobre qué rey debía entregarse un cautivo de tanta importancia (si el marroquí o al granadino) uno de los caballeros para evitar el enfrentamiento entre ellos lo mató, cortando y entregando la cabeza a los norteafricanos y la mano derecha, con el anillo episcopal, a los nazaritas. Desde ese momento, aquel lugar, por donde discurría un manantial se denominó la Fuente de Don Sancho.
Hacia 1.369, en pleno etapa fronteriza de esta zona, Torredonjimeno disponía ya de un recinto amurallado que defendía el conjunto de la ciudad y que hoy se puede reconstruir gracias a la pervivencia o recuperación de los nombres históricos de sus calles y plazas: Puerta de Córdoba, Postiguillo, Adarvejos, la Muralla, Puerta de Martos, la Cerca, Puerta de Jaén, etc.
Con estas defensas, pudo Torredonjimeno resistir otra nueva incursión de los ejércitos musulmanes llevada a cabo en el año 1.471. Estos consiguieron en un principio una buena cantidad de bienes y cautivos, entre estos dos hijas del mismo alcaide del Castillo, Diego Fernández de Martos, que fueron llevadas a Granada y que tiempo después serían elevadas a los altares con el nombre de Santas Juana y María.
En la batalla posterior, las tropas castellanas comandadas por Diego López Pacheco, Marqués de Villena y Mayordomo mayor de Isabel I, vencieron a los musulmanes. En acción de gracias por dicha victoria, el Marqués de Villena mandó edificar la ermita de la Virgen de Consolación.
Hacia el año 1.526, cuando el emperador Carlos se dirigía hacia Sevilla para contraer matrimonio con Isabel de Portugal, hizo estancia en Torredonjimeno, hospedándose en el Palacio de Gonzalo de Villalta, Comendador de la Peña de Martos y hombre muy cercano a Carlos I.
El año 1.558 es decisivo para la historia de Torredonjimeno. Dicho año la princesa Juana de Austria, gobernadora de los reinos de la Monarquía en ausencia de Felipe II, concede la independencia de la Villa, apartándola definitivamente de su dependencia histórica de Martos. A través de un privilegio (que se conserva aún en el Archivo Municipal) se concede la plena jurisdicción, civil y criminal, su término, cotos, etc., a cambio del pago de 9.000 ducados a la Hacienda Real.
El siglo XVI fue una etapa de expansión y prosperidad que se romperá dramáticamente a lo largo de la centuria siguiente.
El siglo XVII conocerá malas cosechas, epidemias, hambres, caída de la población, etc. A pesar de ello, en el año 1.637 se iniciará la construcción de uno de los más bellos edificios de la ciudad, su Ayuntamiento.
Del llamado siglo de las luces, el XVIII, hay que destacar el proceso lento de recuperación de la economía, del número de habitantes y de su vida social. Fruto de ello, va a ser la elaboración, en el año 1.773 de las nuevas Ordenanzas Municipales, muy del estilo de la nueva sociedad ilustrada que intentaba abrirse paso en el reinado de Carlos III.
Después de sufrida la Guerra de la Independencia, que también se hizo sentir, de diferentes maneras, en esta zona, encontramos como destacable la instauración de una Feria anual de Ganada por el mes de Septiembre. Dicho acuerdo se adoptó el año 1.854.
Para finalizar, destacar la temprana aparición del movimiento obrero en Torredonjimeno, con la creación de Sociedades Obreras como la denominada «El Porvenir del Trabajo», que ya en el año 1.905 planteaba sus reivindicaciones laborales; en 1.911 el rey Alfonso XIII concede el titulo de Cuidad a la localidad de Torredonjimeno.
En el año 2005 Torredonjimeno es declarado por la Consejería de Cultura de la Junta de Andalucía, Bien de Interés Cultural en la categoría de Conjunto Histórico, como reconocimiento a los valores históricos, urbanísticos de la ciudad.