传统的化学化工工艺大多都是20世纪70、80年代开发的，当时的工业费用几乎不考虑清理生产过程中排放的大量有毒、有害物质的高额成本。进入21世纪后，人类更加关注环境问题，希望化学在继续为人类创造物质财富的同时，能够不污染环境，化学产品或者化学工艺流程产生的废物和污染物最少，使自然资源和有毒材料的使用量减少。在这样的背景下，绿色化学应运而生。
1984年美国环保局（EPA）提出“废物最小化”，是通过减少产生废物和回收利用废物以达到废物最少，这是绿色化学的最初思想。1990年，美国国会通过《污染预防法》，提出从源头上防止污染的产生。该法案条文中第一次出现了“绿色化学”一词，定义为采用最少的资源和能源消耗，并产生最小排放的工艺过程。1992年美国环保局又发布了“污染预防战略”。这些活动推动了绿色化学在美国的迅速兴起和发展，并引起全世界的极大关注。同年在巴西里约热内卢举行了举世瞩目的联合国环境与发展大会（UNCED），后被称为“绿色国际会议”，共同签署了《21世纪议程》，正式奠定了全球发展的最新战略——可持续发展。从此，人类将从工业文明的发展模式转向生态文明的发展模式。绿色化学也在这一大背景下产生并逐渐成为可持续发展理论的重要内容。
1995年3月，美国总统克林顿宣布设立“总统绿色化学挑战计划”，以推动社会各界进行化学污染预防和工业生态学研究，鼓励支持重大的创造性的科学技术突破，从根本上减少乃至杜绝化学污染源，并于1996年正式设立“总统绿色化学挑战奖”，包括5个奖项：学术奖、小企业奖、变更合成路线奖、变更溶剂/反应条件奖和设计更安全化学品奖。2015年又新增气候变化奖，为绿色化学的发展指明了方向，有力推动了绿色化学在美国和世界各地的迅速兴起和发展。
1997年美国在国家实验室、大学和企业之间成立了“绿色化学院”，美国化学会成立了“绿色化学研究所”，以绿色化学为主题的美国Golden会议移师英国牛津，在欧洲掀起了绿色化学的浪潮。德国于1997年通过实施有关绿色化学的“为环境而研究”计划；荷兰利用税法条款等方法来推动绿色化学技术的开发和应用；日本则通过制定“新阳光计划”，在环境技术的研究与开发领域确定了环境无害制造技术、减少环境污染技术和二氧化碳固定与利用技术等绿色化学的内容。总之，绿色化学的研究已迅速成为一些主要国家政府、企业和学术界的重要研究开发方向。
1999年，英国皇家化学会创办了第一份国际性杂志《绿色化学》，标志着绿色化学的正式产生。
2003年，在日本东京举行了第一届“绿色——可持续发展”化学国际会议（GSC-TO-KYO-2003），GSC要求创造发明的化学技术，可以减少日益枯竭的原料的消耗，在整个产品的生产和使用过程中减少废物的排放，保障人类的建康、安全和保护环境，并发表了GSC东京宣言。
2005年，召开了跨国制药绿色化学圆桌会议，根据各个药企在工艺研发和生产方面碰到的环保问题，总结概括出了绿色化学工业中有待解决的一些反应难题。
2007年3月，在日本召开了第一届亚洲-大洋洲绿色与可持续化学国际会议。
2008年8月，在美国缅因州路易斯顿召开了戈登绿色化学研究会议。
2010年2月，在圣地亚哥召开了新一代生物基化学品峰会，大会主要讨论了来自纤维素、藻类、垃圾和二氧化碳的新化学物质。
2011年7月，在比利时安特卫普召开了第一届可持续化学国际会议。
2013年12月，第一届亚太应用化学与环境工程国际会议在中国云南西双版纳举行，本届会议的主题是“应用化学与环境的前沿研究”，其中“绿色化学与清洁能源”作为大会的一个主题进行了讨论。
我国也紧跟世界化学发展的前沿，1995年，中国科学院化学部确定了“绿色化学与技术——推荐化工生产可持续发展的途径”的院士咨询课题。
1996年，召开了“工业生产中绿色化学与技术”研讨会，并出版了《绿色化学与技术研讨会学术报告汇编》。
1997年，国家自然科学基金委员会与原中国石油化工总公司联合立项资助了“九五”重大基础研究项目“环境友好石油化工催化化学与化学反应工程”。
1998年，在合肥举办了第一届国际绿色化学高级研讨会；《化学进展》杂志出版了“绿色化学与技术”专辑；四川大学也成立了绿色化学与技术研究中心。
2000年，国家自然科学基金委员会把绿色化学作为“十五”优先资助领域。
2006年7月12日，我国正式成立了“中国化学绿色化学专业委员会”，目的在于促进绿色化学的研究与开发，加强学术交流与活动。
2008年11月，由中国科学院过程工程研究所和中国科学院大连化学物理研究所发起的第一届亚太离子液体与绿色过程会议暨第一届全国离子液体与绿色过程会议在北京香山饭店成功举办，化学工业出版社、浙江大学和中国石油大学（北京）作为共同主办单位。
2011年6月，在杭州举办了第一届“生态染整——绿色化学国际学术会议”，本次大会以“学科交叉、科技创新、生态环保、持续发展”为主题，以染整新技术与化学新方法相结合为导向，以生态、绿色为共同目标。
2014年2月，为进一步贯彻落实国务院《节能减排“十二五”规划》和《“十二五”节能减排综合性工作方案》的部署，全面推进节能减排科技工作，科技部、工业和信息化部组织制定了《2014—2015年节能减排科技专项行动方案》，其中绿色生产、绿色能源及绿色产品的开发和研究是重要的一项内容。
2015年12月，在桂林召开了2015年绿色化学与技术国际会议（ICGCT2015）。
上述的一系列活动推动了我国绿色化学的发展，绿色化学的发展前景将是一片光明。