대한불교조계종 제11교구 본사인 불국사의 말사이다. 7세기 중반 신라 선덕여왕 때 창건하였으며 창건설화가 전한다.
선덕여왕은 동쪽으로부터 세 줄기 서광이 3일 동안 궁전을 비추는 것을 보고 이상히 여겨서 그 빛의 발원지를 찾게 하니, 지금의 고석사 바위에서 발하는 빛이었다. 왕이 태사관에게 점을 치게 하니, 그 바위를 다듬어서 불상을 만들고 절을 지으면 길하다고 하여, 불상을 조각하고 이 석불을 모실 법당인 보광전(普光殿)을 지었다고 한다.
창건 이후의 역사는 미상이다. 현존하는 당우로는 보광전과 산신각, 요사채가 있다. 보광전은 주심포(柱心包) 집으로 정면 3칸, 측면 3칸에 팔작지붕이며, 전 안에는 자연석을 깎아 조각한 높이 2m의 미륵불의상이 봉안되어 있다.