여성에게 가톨릭 정신을 바탕으로 한 근대식 교육을 실시하기 위해 인문계 여학교로 설립을 신청했으나 일제 당국의 불허로 전수학교로 개교하게 되었다. 교명인 ‘계성(啓星)’은 성모 마리아를 상징하는 별로 마리아처럼 겸손·슬기·사랑을 겸비한 여성을 양성하려는 뜻을 담고 있다.
1944년 9월 8일 재단법인 경성구천주교회유지재단 이사장 노기남(盧基南) 주교에 의해 3년제 계성여자상업전수학교(啓星女子商業專修學校)로 개교하였다. 초대 교장에는 장발(張勃)이 취임하였으며, 1학급에 50명이 입학하여 1950년 5월 제1회 졸업생 22명을 배출하였다. 설립 당시의 교과목은 상업·부기 등 실업과목이 주를 이루었다.
광복 이듬해인 1946년 6월 6년제 계성여자중학교로 인가되었으며, 1950년 학제 개정에 따라 계성여자고등학교와 계성여자중학교로 분리되었다. 1957년부터 한국샬트르성바오로수녀회 서울관구로 학교 운영권이 이관되었다가 현재는 학교법인 가톨릭학원에 의해 운영되고 있다.
계성여자고등학교는 명동 지역의 도심 공동화에 따른 학생수가 감소하고, 명동성당 특별계획 구역에 포함되어 이전 사업이 추진되었다. 2016년 3월 명동에서 길음동으로 이전하면서 남녀공학으로 전환되어 계성여자고등학교에서 계성고등학교로 변경되었다.
교훈은 ‘예의·실력·봉사’이다. 가톨릭 정신을 바탕으로 그리스도적 사랑과 봉사의 실천을 교육지표로 하고 있고, 사랑하고 감사하는 사람, 자율적이고 정직한 사람, 실력 있고 창의적인 사람의 육성을 위해 실천 중심의 생활예절 교육의 강화, 독서토론 논술 교육의 활성화, 영어교육·방과후학교의 내실화, 생명 공동체 운동의 내실화에 힘쓰고 있다.
설립 초기부터 가톨릭 신자들이 많이 입학하여 형성해 온 학교 분위기와 특색은 현재는 많이 사라진 상태이지만 4월 부활절, 5월 성모의 밤, 영세식과 종교반원들의 봉사활동 등은 개교 이래 전통적으로 실시되어 오고 있다.
무용부가 대학 주최 무용경연대회에서 우승하였고, 운동부로는 역대 탁구부가 전국 규모의 대회를 제패한 바 있다. 학교신문으로 『계성』을 발간하고 있으며, 1994년 개교 50주년을 맞아 『계성 50년사』를 발간하였다.
2016년 현재 26학급에 총 845명의 학생이 재학하고 있고, 교직원은 77명이 재직하고 있다.