Erste, leider nur spärlich erhaltene Siedlungsreste in der Nähe des heutigen Hedrichsweges, stammen wahrscheinlich aus der Zeit um 1200 n. Chr., doch das Landbuch von 1375 verzeichnet an dieser Stelle noch keine Ortschaft. Urkundlich wurde Johannisthal erstmals in einer Kabinettsorder des Preußischen Königs vom 16. November 1753 erwähnt und wahrscheinlich nach dem Erbpächter und Herren über die Etablissements, dem Kammerrat Johann Wilhelm Werner (gest. 1754), benannt. Um 1800 beherbergten Gut und Kolonie 72 Einwohner.
Zu Beginn der achtziger Jahre des 19. Jahrhunderts wurde in der Nähe der Königsheide am heutigen Hollberger Weg ein Badehaus und andere Kureinrichtungen gebaut. In der Folgezeit erwarb sich Bad Johannisthal als Luftkurort einen Namen und vermochte vor allem finanzkräftigere Sommergäste aus der benachbarten Reichshauptstadt anzuziehen, die das Ortsbild architektonisch prägten. Demgegenüber verschaffte die Inbetriebnahme der Görlitzer Bahn (1866), des Teltowkanals und des Motorflugplatzes (1909) dem Gebiet eine hervorragende verkehrsmäßige Erschließung und ermöglichte eine zunehmende Industrialisierung der Region. Besonders der im Jahre 1909 eröffnete Motorflugplatz machte Johannisthal-Adlershof innerhalb kurzer Zeit international bekannt. Berühmtheit erlangte die Bildhauerin Melli Beese (1886 – 1925), die hier als erste Frau in Deutschland ihren Flugschein erwarb.
Nach Ende des Ersten Weltkrieges etablierten sich in Johannisthal-Adlershof größere Unternehmen, darunter die TOBIS- und JOFA-Filmateliers. Nach dem Zweiten Weltkrieg arbeiteten dann die DEFA und das DDR-Fernsehen in den Studios. Ein architektonisch interessantes Ensemble bilden die Gebäude des am 1.Mai 1901 in Betrieb genommenen Wasserwerks Johannisthal am Königsheideweg.