Persere , arabere og hunnere kæmpede for det nuværende Dagestans territorium . I denne kamp spillede bosættelsen Tarki , som lå nær det moderne Makhachkala , en væsentlig rolle . I det 15. århundrede var byen et handelscenter, hvorigennem karavaner passerede til Derbent . Med tiden blev han kendt som Inji.
I 1844 blev Peters befæstning grundlagt på en kuperet bakke, de blev opkaldt efter Peter I , som var der under det persiske felttog . I 1856 fik han status som by og blev kendt som Petrovsk .
I 1870 blev der bygget en havn og en kunstig havn.
Den første fabrik i byen var et bryggeri, åbnet i 1896 . Efter 2 år blev der åbnet et trykkeri i byen.
I slutningen af det 19. og begyndelsen af det 20. århundrede fik byen et løft til udviklingen, da jernbanen mellem Rostov-on-Don og Baku gik igennem den .
Folketællingen i 1897 viste, at byens befolkning var næsten firedoblet og nåede 8,7 tusinde indbyggere.
I 1900 begyndte den største fabrik i byen på det tidspunkt, en papirspindefabrik, produktionen, som blev bygget af aktionærerne i Kaspiske Manufactory
I 1914 blev et lille olieraffinaderi sat i drift. Befolkningen voksede i et accelereret tempo og i 1914 udgjorde 24 tusinde mennesker, Petrovsk blev den første by i Dagestan med hensyn til befolkning, og overhalede Temir-Khan-Shura , som var det administrative centrum af Dagestan. I slutningen af 1915 blev jernbanelinjen Petrovsk - Temir-Khan-Shura sat i drift, der forbinder byen med det bjergrige Dagestan.
I slutningen af det 19. og begyndelsen af det 20. århundrede blev to fabrikker (olieraffinaderi og bødkeri) og 2 fabrikker (papirspinding og tobak) bygget i Petrovsk, og jernbaneværksteder blev også åbnet. Der var kun 4 gader i byen Petrovsk. Gaderne i byens centrum var dækket af brosten og oplyst af petroleumslanterner. Der var sten- og murstenshuse, hvor velhavende borgere boede. På hovedgaden var der et hotel "Gunib" til 25 personer, et par butikker, en biograf "Progress", et apotek, og der var også en kro. Resten af gaderne var snavsede, om sommeren blev indbyggerne i disse gader plaget af støv og sværme af insekter. Byen havde kun ét bibliotek med tre tusinde bøger, men drikkesteder var der rigeligt af. Der var ingen vandforsyning i byen, folk bar vand i tønder.
Den 18. november 1918 , under borgerkrigen og interventionen, efter ordre fra Petrovsky-borgmesteren, oberst Abdusalam Magometov, blev byen Petrovsk omdøbt til Shamil-Kala.
I 1921 blev byen omdøbt til Makhachkala til ære for den Dagestan-revolutionære Makhach Dakhadaev . Lidt senere blev byen erklæret hovedstad i DASSR .
I midten af 1930'erne blev bydelen Petrovsk-Kavkazsky en del af byen . Under sovjettiden voksede hovedstaden i Dagestan meget hurtigt, fra 1930'erne til 1980'erne steg byens befolkning 10 gange, den grundlæggende sociale infrastruktur, et moderne uddannelsessystem og basale industrier blev skabt. Også den sovjetiske ledelse løste problemet med vandforsyning, mangel på førstehjælpsposter og uddannelsesinstitutioner.
Indtil 1952 stod storhertug Alexander Nevskys tempel nær byens centrale plads . Templet blev sat i drift den 30. august 1891 . Det blev revet ned i 1953 .
Syv indbyggere i Makhachkala blev tildelt titlen som Helt i Sovjetunionen for deres bidrag til sejren i den store patriotiske krig .
Store ændringer på alle områder af bylivet skete efter krigen. Allerede i 1969 var der 51 skoler, 4 universiteter, snesevis af biblioteker med en samlet fond på mere end 1,4 millioner bøger, mere end 20 biografer i Makhachkala (de fleste blev senere demonteret). Opførelsen af fabrikker udviklede sig hurtigt.
I slutningen af 1960'erne var det planlagt at installere en kabelbane på skråningen af Mount Tarki-Tau , men senere blev projektet lukket.
Den 14. maj 1970 opstod et kraftigt jordskælv i byen , hvorfra Makhachkala blev hårdt beskadiget.
På grund af forhastede økonomiske reformer og overgangen til markedsøkonomi faldt økonomien i Makhachkala i en alvorlig krise, da byens hovedindkomst var ordrer fra det militær- industrielle kompleks . I 1990'erne var der et stærkt fald i produktionen. Mange fabrikker gik konkurs og var genstand for hyppige fyringer. I slutningen af 1990'erne begyndte situationen at blive bedre. I begyndelsen af det 21. århundrede var der et opsving i produktionen.
I 90'erne led byen meget under terroristernes aktiviteter.
Den 21. maj 1998, i Makhachkala, greb Khachilaev-brødrene og deres støtter bygningen af regeringen og statsrådet i Makhachkala og krævede genvalg af lederen af Dagestan.
I juni 2013 blev chefen for administrationen af Makhachkala , Said Amirov , fjernet fra sin stilling og arresteret. Hans pligter blev givet til Murtazali Rabadanov . I april 2014 trådte Rabadanov tilbage af egen fri vilje, og i hans sted udnævnte lederen af Dagestan, Ramazan Abdulatipov , Magomed Suleimanov . I juli 2015 blev stillingen overført til Musa Musaev . I januar 2018 blev lederen af administrationen af Makhachkala, Musa Musaev, fjernet fra sin stilling og arresteret. Fra januar til november var Abusupyan Gasanov fungerende borgmester i Makhachkala . Den 7. november 2018 blev Abusupyan Gasanov anholdt på mistanke om underslæb for 40 millioner rubler som fungerende borgmester i byen Makhachkala. Efter afskedigelsen af borgmester Abusupyan Gasanov den 8. november 2018 blev Murad Aliyev udnævnt til fungerende borgmester i Makhachkala. Den 31. januar 2019 godkendte deputerede fra byforsamlingen i Makhachkala Salman Dadaev som borgmester i hovedstaden i Dagestan.
I 2001 , 2002 , 2003 og 2011 var Makhachkala en af de tre bedste i konkurrencen "Den mest komfortable by i Rusland" afholdt af Rosstroy . Ved at annoncere resultaterne af konkurrencen for 2011 påpegede den russiske premierminister Dmitrij Medvedev , at den prisvindende plads i Makhachkala er "særlig vigtig"
Også i de senere år er gyder, boulevarder og dæmningen af byen, de centrale pladser og universitetspladserne blevet rekonstrueret i byen, en ny Ak-Gol park med en forlystelsespark for børn er blevet åbnet. I 2002 blev en overkørsel på 514 meter bygget og sat i drift.
I dag er Makhachkala den største by i det russiske nordkaukasus og det føderale distrikt af samme navn (selvom det ikke er dets centrum), det økonomiske, kulturelle og videnskabelige centrum i det sydlige Rusland .