Eram os Tamoios, índios perigosos, valentes e altivos. Grande flecheiros, destros caçadores, pescadores de linha e mergulhadores.
Viviam de modo diferente dos outros indígenas, suas aldeias eram fortificadas com estacas a que chamavam "caiçaras" e compunham-se de cinco ou seis ocas, abrigando cerca de 150 a 200 pessoas no seu total.
Sua língua era diferente das que eram faladas pelos índios dos arredores.
O Padre José de Anchieta, anteriormente, já havia falado dos Tamoios como os primeiros habitantes da Ilha Grande.
Eles denominavam a Ilha de Ipaum Guaçu (Ipaum significando Ilha, Guaçu, grande).
Algumas outras expressões indígenas também acabaram se tornando a denominação atual de locais na Ilha: Araçatiba, Provetá, Acaiá, etc.
Sendo a maior ilha do litoral Fluminense, fora doada por Martim Afonso de Souza em 1559 ao Dr. Vicente da Fonseca.
Este, de posse das terras, chamou ao Brasil diversos açorianos, doando aos mesmos grandes lotes da Ilha, que por sua vez, convidaram seus parentes do Arquipélago Açoriano e deram início a colonização do lugar.
A Ilha Grande sofreu também inúmeros ataques feitos por piratas. Eram tantos os ataques e abusos acontecendo no trecho de Cabo Frio a Santa Catarina, que Felipe II da Espanha resolveu manter uma guarda costeira para a região, nomeando Martim de Sá seu comandante em l617.
Uma de suas resoluções foi a de proibir a colonização na ilha, o que persistiu até pouco antes do final do Século. XVIII.
A colonização da Ilha se deu somente entre 1725 e 1764, prosperando o cultivo da cana-de-açúcar durante o Século XVIII, que perdurou até a primeira metade do Século XIX.
Somente em 1726 a Ilha Grande deixa de ser paulista para ser agregada ao Rio de Janeiro, pela insistência de Luiz Vahia Monteiro, que alegava não ter condições de exterminar o contrabando e pirataria enquanto a Ilha Grande não estivesse sob sua jurisdição.
A Ilha foi elevada à condição de Paróquia em 1803, com a construção de capela nas marinhas da Fazenda de Santana, propriedade de Major Bento José da Costa. A construção atual foi terminada em 1843, depois da
demolição da primeira igrejinha.
A cultura do café que foi introduzida um pouco mais tarde que a do açúcar, perdurou entre 1772 à 1890 chegando inclusive a ser exportado para a Europa, para se ter uma idéia da dimensão dessas atividades na Ilha, apenas uma fazenda, a de Sant'ana tinha mais de 5000 escravos nessas duas culturas. Os portos de Sant'Ana, da Ilha Grande, de Abraão e do Sítio do forte ofuscavam o de Angra dos Reis. O primeiro era o mais importante do Sul Fluminense, também a Ilha tornou-se centro de desembarque e tráfico de escravos negros trazidos da África (Século XVIII até meados do Século XIX).
No Século XIX com a expansão da cafeicultura na região do Vale do Paraíba e também com o término do tráfico de escravos, a Ilha Grande entrou em grande decadência sendo os cafezais abandonados.
No Século XIX, Dom Pedro II visitou a Ilha Grande e encantado com a beleza e a tranqüilidade da ilha, resolveu adquirir em 1884 as, Fazendas do Holandês (hoje Abraão) e a de Dois Rios onde depois foi instalado o Instituto Penal Cândido Mendes.
Na fazenda do Holandês foi construído o Lazareto, que serviu como centro de triagem e quarentena para passageiros enfermos que desembarcavam no Brasil, notadamente contra o cólera, chegando a atender mais de quatro mil embarcações durante os 28 anos de funcionamento.
Em 1903 foi construída a Colônia Corregional de Dois Rios. O Lazareto foi desativado e funcionou como presídio político. No final da Revolução Constitucionalista de 1932 seus internos passaram para a Colônia Corregional de Dois Rios.
Posteriormente o Lazareto chegou a ser demolido, e hoje em dia no local encontram-se apenas suas ruínas.
Em 1940 foi construído em Dois Rios o Instituto Penal Cândido Mendes, com capacidade para mil presos de alta periculosidade.
Este presídio funcionou até 1993 quando foi enfim desativado e seu prédio implodido.
Com a decadência da agricultura, iniciou-se nas áreas abandonadas a regeneração da floresta.
Com o objetivo de conservar os importantes ecossistemas da região, foram criados, em 1971, o Parque Estadual da Ilha Grande, com uma área de 5.600 hectares, que é administrado pelo IEF, Instituto Estadual de Florestas, e em 1990, a Reserva Biológica da Praia do Sul com uma área de 3.600 hectares, e o Parque Estadual Marinho de Aventureiro, abrangendo 5 milhas náuticas. Este parque, que corresponde a parte marítima adjacente à Reserva Biológica da Praia do Sul, é formado pela região litorânea, zona de marés, desembocadura de rios, canal e zona nerítica (parte da plataforma onde a luz penetra até o fundo).
Estas duas unidades de conservação são administradas pela Fundação Estadual de Engenharia do Meio Ambiente (FEEMA).
Hoje, devido ao desaparecimento das atividades econômicas já citadas e ao declínio da atividade pesqueira, a Ilha Grande tem vivido quase exclusivamente do turismo, que tem crescido de maneira muito intensa, aparecendo a cada dia novos meios de hospedagem e operadores de atividades como: passeios de barcos, trilhas, mergulho, etc.