L'origine di Trevi si perde nella notte dei tempi. Autori latini la classificano come una città degli Umbri e il recente ritrovamento di una epigrafe lo conferma, ma nel suo territorio stanziarono civiltà preistoriche, come attestano ritrovamenti del paleolitico.

Acquistò grande rilevanza quando, in età imperale, fu ripristinato l'antico corso della Flaminia e si sviluppò in pianura, in località Pietrarossa, una vera "civitas" con edifici monumentali di cui rimangono numerosi resti, mentre sul colle seguitò a sussistere l'arce fortificata con robuste mura del I sec. a.C. tuttora visibili.

In antico aveva giurisdizione su gran parte della valle sottostante fino ai Monti Martani e su molte "ville" della zona montana ad est. Fu sede di diocesi fino all'inizio del II millennio.

Fu gastaldato longobardo e successivamente (inizi sec.XIII) libero comune. Alleatasi con Perugia per difendersi da Spoleto più volte si trovò in contesa, con i comuni vicini, con alterne vicende. Nel 1389 ottenne di nuovo il libero governo. Subì il dominio di vari capitani e segnatamente il funesto vicariato dei Trinci di Foligno fino al 1438. Tornata al diretto dominio della Chiesa sotto la legazione di Perugia, seguì le sorti dello Stato Pontificio fino all'unificazione.

Nel basso Medioevo e nel Rinascimento ebbe il suo periodo migliore, caratterizzato da straordinari commerci ( veniva chiamata "il porto secco") e vivacissima attività culturale. Nel 1469 vi fu eretto uno dei primissimi Monti di Pietà e nel 1470 vi si impiantò una tipografia, la quarta in Italia, gestita dalla prima società tipografica di cui si abbia memoria.

Nel 1784 da Pio VI fu reintegrata al titolo di città..