La race est très ancienne et très probablement a été apporté à la France en 1100 à bord des navires marchands en provenance de Turquie et d'Iran. Il paraît que les ancêtres des Chartreux proviennent des régions montagneuses de ces pays et que, précisément en raison de la rigueur du climat, ils avaient développé une fourrure épaisse. Certains, cependant, attribuaient leur origine aux Chevaliers Templiers qui, au retour de la Terre Sainte, s'arrêtaient avec leurs chats a la "Grande Chartreuse", le célèbre monastère du Massif Central français, pour se rafraîchir. Mais ceci est une légende refusée par le prieur du monastère, qui en 1972 a déclaré que, dans l'histoire du monastère il n'y avait aucune trace du passage de ces chats. Par conséquent, il reste accrédité la première hypothèse et les chercheurs en sont venus à la détermination que le nom de la race devait être trouvée dans la beauté de son manteau, qui au XVIIIe siècle, a été comparée à une qualité de laine fine espagnole, connue sous le nom "pile des Chartreux". Une fourrure unique, celle des chats Chartreux, si belle que, malheureusement, une fois, en France, elle était vendue comme fourrure dans les maisons de mode et sa viande destinée à la consommation humaine.
Les premières traces écrites de cette race remonte au XVIIIe siècle, grâce au naturaliste français Georges Louis Leclerc, comte de Buffon qui l'a mentionné dans son livre Histoire Naturelle comme "Chat de France", tandis que Linnaeus, dans l'une de ses œuvres zoologie, appelé Felis catus coeruleus, le distinguais ainsi du chat Angora. C'est seulement a la fin du XIXe siècle que le Chartreux fait sa première apparition à l'Expo, où, cependant, n'a pas été présenté comme race définitive, mais avec les autres chats au manteau bleu. Dans les années 20 du XXe siècle les agriculteurs français ont réalisé des croisements entre les Perses et les Chartreux, au détriment des caractéristiques de la race d'origine.
Le programme d'élevage réel a commencé en 1926, grâce aux sœurs Léger à Belle-Île-en-Mer (île de la Bretagne) qui ont été frappés par la beauté d'une colonie de chats bleus, soigné et nourri par les moines d'un hospice local. Ils ont reconnu dans ces chats caractéristiques morphologiques typiques des Chartreux, décrites par le comte de Buffon. Ils se retirèrent et commençaient à les élever dans la pureté. En 1931, le Chartreux a été officiellement présenté au Cat Club à Paris et en 1939 a été créé le premier standard de la race spécifique.
Dans les années 60 du siècle dernier, la sélection de la race Chartreux a souffert malheureusement un coup sévère. Éleveurs, afin d' "améliorer" la couleur et la texture des yeux, a pensée qu'il était préférable de faire des croisements inconsidérés avec les Persan et le British blue shorthair. En1970 le FIFé, l'une des principales associations européennes, a décidé d'unifier les normes des Chartreux avec celles des britanniques, contribuant ainsi à créer d'énormes dégâts avec le risque d'éteindre la race d'origine. Seulement en 1977 - grâce au patient travail de Jean Simonnet, président du Club du Chat des Chartreux, qui s'est battu pour souligner les différences significatives- les Chartreux trouvèrent leur véritable identité, de sorte que le FIFé, sur la base de nombreux documents et attestations, décida finalement de re-séparer les races et d'interdire l'hybridation. La race a été reconnue par toutes les associations européennes, ainsi que ceux aux États-Unis comme le CFA et TICA.