Platón y Aristóteles ya discutían sobre el funcionamiento de la mente y los procesos mentales, incluyendo la percepción, la memoria y el pensamiento. Platón proponía la idea de que la mente tiene una existencia independiente del cuerpo, mientras que Aristóteles veía los procesos mentales como funciones del cuerpo.

René Descartes (racionalismo) y John Locke (empirismo) debaten sobre la naturaleza del conocimiento. Descartes cree que la mente es la fuente de ideas innatas, mientras que Locke sostiene que la mente es una "tabla rasa" que adquiere conocimiento a través de la experiencia sensorial.

Gustav Fechner y Hermann von Helmholtz fundan la psicofísica, el estudio de cómo los estímulos físicos se perciben mentalmente, sentando las bases del estudio cuantitativo de la percepción.

Wilhelm Wundt establece el primer laboratorio de psicología experimental en Leipzig, Alemania. Aunque se centró en el estructuralismo, su estudio de los procesos mentales internos abrió el camino para la psicología cognitiva.

William James, con su obra Principles of Psychology, analiza funciones mentales como la percepción, la memoria y la atención desde un enfoque funcional, es decir, cómo estas ayudan a la adaptación al entorno.

John B. Watson funda el conductismo, argumentando que solo el comportamiento observable debe ser estudiado científicamente, lo que deja fuera a los procesos mentales de la investigación psicológica.

El conductismo, especialmente con B.F. Skinner, se convierte en la corriente dominante en la psicología, ignorando el estudio de los procesos mentales internos.

Frederic Bartlett introduce el concepto de esquemas, estructuras mentales que influyen en cómo organizamos y recordamos la información. Esto anticipa la psicología cognitiva al resaltar la influencia de la estructura mental en la memoria.

La cibernética, desarrollada por Norbert Wiener, estudia los sistemas de control y comunicación en humanos y máquinas, influyendo en la idea de que la mente humana puede entenderse como un procesador de información.

Psicólogos como George Miller, Herbert Simon y Allen Newell empiezan a desafiar el conductismo y proponen modelos de procesamiento de información, comparando la mente humana con una computadora.

Se presenta la capacidad limitada de la memoria a corto plazo (7 ± 2 ítems) por George Miller, y el trabajo de Herbert Simon y Allen Newell sobre la simulación de procesos de pensamiento humano mediante computadoras.

Ulric Neisser publica Cognitive Psychology, el texto que define formalmente el campo de la psicología cognitiva como el estudio científico de los procesos mentales como la percepción, la memoria, la atención y el lenguaje.

Se desarrollan modelos de procesamiento de información y teorías sobre la atención (como el modelo de filtro de Broadbent).

Alan Baddeley y Graham Hitch proponen el modelo de memoria de trabajo, que expande el concepto de memoria a corto plazo e introduce componentes como el bucle fonológico y la agenda visoespacial.

En la década de 1980, el desarrollo de la inteligencia artificial (IA) y los modelos computacionales impulsaron el estudio de la cognición de manera significativa. Herbert Simon y Allen Newell fueron pioneros al desarrollar programas como Logic Theorist y General Problem Solver, que simularon el razonamiento humano y sentaron las bases para la integración de la IA y la psicología cognitiva. John McCarthy, quien acuñó el término "inteligencia artificial", contribuyó a este campo con el desarrollo de lenguajes de programación como LISP. Marvin Minsky exploró cómo la IA podría imitar los procesos del cerebro en su obra The Society of Mind, y David Rumelhart y James McClelland desarrollaron la teoría del procesamiento en paralelo distribuido, utilizando redes neuronales para modelar la cognición. Además, Terry Winograd contribuyó a la comprensión del lenguaje natural con su sistema SHRDLU, y Rodney Brooks promovió un enfoque basado en el comportamiento para la IA, desafiando los modelos simbólicos tradicionales. Estas contribuciones clave permitieron que la IA y la psicología cognitiva se nutrieran mutuamente, avanzando en la simulación del pensamiento humano.

El surgimiento de la neurociencia cognitiva integra la psicología cognitiva con la neuroimagen (como la resonancia magnética funcional), permitiendo observar cómo los procesos mentales se correlacionan con la actividad cerebral.

La psicología cognitiva se aplica en áreas como la educación, con un enfoque en cómo mejorar el aprendizaje y la memoria, y en la terapia, especialmente con el enfoque de la terapia cognitivo-conductual (TCC).

La cognición social también se convierte en un área de interés, estudiando cómo los procesos mentales afectan la interacción social.