Avant son annexion à Paris en 1860 (enceinte de Thiers), le secteur de l’arrondissement actuel couvrait 3 villages : Montmartre, Clignancourt et la Chapelle. Situé sur le versant nord de la butte Montmartre et s’étendant jusqu’à Saint-Ouen, le hameau de Clignancourt s’est constitué autour de vignobles, de champs céréaliers et de cerisaies. Appartenant à la puissante abbaye de Saint-Denis jusqu’au 15ème siècle, elle passa par plusieurs familles bourgeoises portant ainsi le titre de Seigneur de Clignancourt. La population explose entre 1851 et 1856 (+63%) ce qui provoque son intégration à l’enceinte parisienne en 1860.
L’histoire de la commune de Montmartre semble démarrer au 6ème siècle avec l’édification de l’église Saint-Pierre de Montmartre. Au 12ème siècle, Louis VI étend le territoire de seigneurie en intégrant le nord de l’actuel 9ème arrondissement (rue Saint Lazare) et une partie de l’actuel quartier des Batignolles à l’ouest. Les guerres aux 14ème et 15ème siècles vont appauvrir Montmartre ce qui déclenche des ventes de terrains avec la plantation de vignes et de cultures maraîchères. Au 16ème siècle, c’est un hameau modeste avec une quarantaine de maisons. C’est au 17ème siècle que de nombreuses guinguettes vont s’installer afin d’échapper aux taxes frappant le vin à son entrée dans Paris.
Lorsque Montmartre fut coupée en deux par le mur des Fermiers Généraux en 1790 (la partie du 9ème actuel fut rattachée à Paris), la commune se constitua en 2 pôles indépendants : sur la butte le village de Montmartre et dans la plaine du nord le village de Clignancourt. La révolte de la Commune de Paris en 1871 démarre à Montmartre après la volonté d’Adolphe Thiers de récupérer les canons de la Garde nationale qui étaient alors stationnés dans le quartier. Après la défaite de 1871, la construction de la basilique du Sacré-Cœur cherche à redonner aux parisiens la foi et l’espoir en ajoutant une portée symbolique suite au démarrage de l’insurrection de la Commune. Elle sera achevée en 1891. L’âge d’or de Montmartre se situe entre les années 1890 et la 1ère Guerre Mondiale. La butte attire de nombreux artistes : écrivains, peintres, musiciens, chansonniers…
L’origine du village de La Chapelle remonte au moyen-âge à l’emplacement actuel de la rue de la Chapelle. Une chapelle dédiée à Sainte-Geneviève est édifiée puis le village devient une paroisse de la seigneurie de Saint-Denis. Avec environ 800 habitants à la fin du 18ème siècle, la commune inclut le terroir de la Goutte d’Or exclusivement rural. La population est multipliée par 7 en 20 ans juste avant son intégration à Paris. En 1895, des ateliers de cartonniers décorateurs s’installent pour créer des chars de carnaval employés dans le défilé de la Mi-Carême.