㈜코오롱의 창업자 이원만 회장은 1951년 일본에 삼경물산주식회사를 설립하였고, 1953년부터는 국내에 나일론을 독점적으로 공급하였다. 그러다가 나일론 유통을 좀 더 원활하게 하기 위하여 1954년 한국에 나일론 유통회사인 개명상사를 창업하였는데, 이것이 코오롱 그룹의 실질적인 시발점이 되었다. 그 후 일본에서 돌아온 이원만 회장은 나일론을 직접 생산하기 위하여 1957년 4월 12일 대구에 한국나이롱주식회사를 설립하였다. 이 회사가 현재 코오롱그룹의 지주회사인 ㈜코오롱의 모태라고 할 수 있다. 한국나이롱주식회사는 1958년 스트레치나일론사 제조공장을 준공하여, 수입에만 의존하던 나일론사를 국내에서 직접 생산하는 체제를 갖추었다.
1960년에는 창업자의 아들 이동찬이 개명상사의 대표이사로 취임하였으며, 협화실업(현 코오롱글로벌)을 설립하였다. 1961년 2월 나일론 원사 제조를 위해 미국의 켐텍스(Chemtex Inc.)사와 기술도입 계약을 체결하였으며, 1963년 8월에는 나일론필라멘트사 2.5톤 제조공장을 준공하였다. 1963년에 한국나이롱주식회사는 국산 스트레치나일론 1만 886㎏ 물량을 처음으로 해외에 수출하였다. 1968년에는 한국염공을 설립하였다. 또한, 같은 해에 나일론 제품의 판매와 유통을 담당하는 코오롱상사를 설립하였으며, 1969년에는 한국포리에스텔㈜을 설립하였다.
1970년대에 ㈜코오롱은 나일론 제품으로 본격적인 해외 진출을 꾀하고 기업공개를 하는 등 점차 그룹의 면모를 갖추어 나갔다. 1971년 한국포리에스텔 구미 공장을 준공하였으며, 같은 해에 최초로 오사카·홍콩·뉴욕 지사를 설립하였다. 1973년에는 코오롱스포츠가 탄생되었다. 그리고 1975년에는 한국나이롱, 한국포리에스텔 양사가 동시에 기업공개를 하여 증권거래소에 주식을 상장하였다. 1976년에는 코오롱유화를 설립하였으며, 1977년에는 이동찬 회장의 2세 경영이 시작되었다. 같은 해에 한국나이롱과 한국포리에스텔을 합병하여 ‘주식회사 코오롱’으로 상호변경을 하였다. 이때부터 코오롱그룹은 지금의 ‘코오롱(KOLON)’이라는 명칭을 사용하기 시작하였는데, ‘코오롱’이란 이름은 ‘코리아+나일론(Korea+Nylon)’의 합성어이다. ‘코오롱’을 그룹의 대표 이름으로 통용하던 1977년에 코오롱엔지니어링을 설립하였다. 1978년에는 협화실업을 코오롱종합건설로 상호 변경하고, 경주의 코오롱호텔을 개관하였다. 1979년에는 코오롱상사와 삼경물산을 합병하여 ‘코오롱상사’로 사명을 통일하였다.
1980년대에 들어와서 ㈜코오롱은 건설·제약·폴리에스터제품 등으로 사업을 집중·다각화해 나갔다. 1981년에 이동찬 회장의 호를 딴 오운문화재단을 설립하였으며, 1982년에는 코오롱종합건설을 코오롱건설로 개명하였다. 1983년에는 삼영신약을 인수하였는데, 이 회사는 현재의 코오롱제약이다. 1983년에는 고려나일론을 인수하여 한국을 대표하는 나일론 제조회사로서의 입지를 굳혀나갔다. 1984년 2월에는 프랑스의 롱-프랑사와 엔지니어링 플라스틱 부문에 대한 기술제휴를 맺었다. 그리고 1985년 4월 폴리에스터필름 공장을, 10월에는 스판본드 생산공장을, 비디오테이프(SCEN'A) 공장을 잇달아 세워 필름·비디오테이프 등으로 사업 영역을 크게 확장해 나갔다. 1987년에는 코오롱마라톤팀을 창단하였으며, 현재의 코오롱클로텍이 된 코오롱사이렌을 설립하기도 하였다.
1990년대에 ㈜코오롱은 3세대 경영으로 이어지면서 경영의 혁신을 내세웠다. 1990년 코오롱정보통신을, 1992년에 코오롱중앙연구소를 설립하였다. 이렇게 연구 및 개발 인프라를 구축한 코오롱은, 1993년 세계에서 세 번째로 초극세사를 이용하는 첨단 섬유소재 샤무드를 생산하는 데 성공하였다. 1996년에는 3세대 경영인 이웅열 회장의 시대가 열렸다. 이때 ㈜코오롱은 으뜸 경영을 추구하는 ‘원앤온리(One&Only)’를 선언하였다. 이처럼 3세 경영이 시작된 1996년에 코오롱은 현재 코오롱플라스틱이 된 코오롱드레이플라스틱(KTP)을 설립하였다. 1997년에는 경기도 과천시에 코오롱타워를 준공해 본사를 이전하였다. 이어서 1999년에는 현재 코오롱베니트가 된 ㈜라이거시스템즈를 설립하였다.
2000년에 코오롱건설은 코오롱엔지니어링을 합병하였다. ㈜코오롱이 현재 코오롱생명과학㈜이 된 티슈진아시아를 설립하여 신약개발에 나선 것도 바로 이 시기의 일이었다. 2001년에는 코오롱상사를 FnC코오롱·코오롱인터내셔널·코오롱CI 등 3개사로 분할하여 유통업을 특화하였다. 또한 2002년에는 코오롱환경서비스를, 2004년에는 코오롱웰케어를 설립하였다. 2005년에는 HBC코오롱·코오롱TTA·코오롱스포렉스·코오롱개발 등 4개사를 코오롱글로텍과 합병하였다. 2006년에 코오롱아이넷을 설립하였고, 코오롱베니트를 코오롱그룹 계열사로 편입시켰다. 2007년에는 캠브리지를 인수하였으며, ㈜코오롱과 코오롱유화를 합병법인으로 만들어 ㈜코오롱으로 재출범하였다. 2008년에는 ㈜코오롱의 원사사업 부문을 분할하여 코오롱패션머티리얼을 출범시켰다. 이와 때를 같이하여 코오롱워터·코오롱플라스틱도 출범하였다. 2009년에는 ㈜코오롱이 FnC코오롱을 합병하였다.
㈜코오롱은 2010년 1월 코오롱 그룹의 지주회사가 되었으며, 그해 2월에 지주회사로 증권거래소에 새롭게 상장하였다. ㈜코오롱이 순수지주회사가 되면서 제조사업 부문이 떨어져 나와 코오롱인더스트리㈜가 되었는데, 2011년에는 이 회사가 캠프리지코오롱을 흡수·합병하였다. 또한 2011년에는 코오롱건설·코오롱아이넷·코오롱B&S를 합병, 코오롱글로벌을 출범시켰다. 같은 해에 환경시설관리공사가 코오롱워터앤에너지로 상호를 변경하였으며, 코오롱 양궁팀이 창설된 것도 이때의 일이었다.
2013년에 ㈜코오롱은 상하이에 중국지사를 설립하였다. 2014년에는 코오롱워터앤에너지가 캐나다의 수소 기반 발전기와 수소 발생 제조 및 개발업체인 하이드로제닉스와 합작법인으로 코오롱하이드로제닉스를, 그리고 노르웨이의 아커솔루션과 합작으로 코오롱피오르드프로싱을 설립하였다.
2016년 현재 ㈜코오롱은 자회사 사업을 지배하고 경영 지도를 하고 있으며, ‘코오롱’ 브랜드 상표권 등 지적재산권의 라이선스(license) 사업, 시장조사 및 경영 자문 등을 하고 있다. ㈜코오롱의 주요 사업 분야는 건설·유통, 핵심소재, 바이오·헬스케어, 환경·에너지, 자동차부품·IT, 패션 등 크게 6개 부문으로 구분할 수 있다. 2016년 매출액은 3조 9,368억 5,900만 원이고, 영업 이익은 1,368억 7,300만 원이다.