Il toponimo e il primo insediamento pare risalgano ai tempi dei romani: probabilmente si trattò di un nucleo di difesa contro le frequenti e sanguinose scorrerie dei barbari. Ritrovamenti di monete, avvenuti ne 1902 presso la Cascina Resta, confermano tale ipotesi. Si dice inoltre che vi fossero delle terme, dal cui"Vitam tibo dono" potè in seguito nascere il nome del paese. Negli antichi documenti si susseguono le forme Vitudone, Vicotudone, Victuono e Victudone. Il Comune seguì le vicende di Magenta, che faceva parte del feudo di Corbetta, incorporato dai Visconti in quello di Rosate e redento nel 1536. Nel 1610, una banda di soldati di ventura, dopo aver messo a sacco Magenta, di ritorno si fermò a Vittuone dove "completarono l'opera". Nel 1619 il feudo di Corbetta fu smembrato e Magenta con le sue dipendenze, compreso Vittuone, venne dato dal re Filippo III al giureconsulto collegiato. Prima dell'istituzione degli ordini liberi Nazionali, il paese appartenne alla provincia di Pavia.
La fondazione della Parrocchia pare risalga al 1400. Il primo parroco di cui è annotato il nome è un certo Marco o Mario Resta, che avrebbe preso il governo della parrocchia nel 1530 circa.
Dal catasto austriaco del 1760 i maggiori proprietari di Vittuone risultano il conte Carlo Annoni, il conte Carlo Resta e il conte Salazar, a cui poi subentrerà la famigli a Venini. Un'altra nobile famiglia di proprietari terrieri risulta essere la Destrerio o Destriero. La ruota, il cavallo, le righe trasversali, il castello con la colomba rappresentano nello stemma comunale queste casate. Di questo passato costituiscono traccia le ville di Vittuone (Venini, Resta e Rossi... cambiano i tempi e anche i nomi).
Nel 1861 Vittuone contava 1691 abitanti e faceva parte della provincia di Pavia; era formato per lo più da edifici a carattere agricolo, le cosiddette corti, attorniate dai campi e dalle cascine e sovrastate dai palazzi signorili. Si coltivavano cereali, biade e foraggi; le vigne davano buon vino e si praticava la bachicoltura. Con la costruzione del canale Villoresi (1888) e la maggiore irrigazione delle campagne i vigneti scomparirono. A sud del paese la presenza dei fontanili rende possibile la pratica colturale delle marcite, con diversi sfalci di erba annui.
A metà circa dell'Ottocento viene inaugurata la stazione ferroviaria sulla linea Milano-Torino, mentre nel 1879 entra in funzione la tramvia a vapore Milano-Magenta-Castano (il bivio è a Sedriano), con il Gamba de Legn che cessa di funzionare nel 1957.
Dopo la prima guerra mondiale si insediano industrie tessili come il Cotonificio Valle Ticino e la Manifattura Tosi, a cui seguono la tessitura bodini e le Officine Patria, oltre al salumificio Majerna.
Dal censimento del 1936 risultano 2813 abitanti, la maggior parte dei quali già lavorava per l'industria. Chi rimaneva a casa però lavorava nei campi. Negli anni sessanta alcune grandi imprese come Tibb e Uniroyal aprono sedi a Vittuone, e tra il '61 e il '71 la popolazione supera quota 6000. Nonostante l'urbanizzazione un po' selvaggia sopravvive l'area agricola oltre la Statale 11 oggi tutelata dal Parco Sud Milano. Negli anni Settanta controboom: diverse industrie chiudono, per prime Tosi e Valle Ticino, seguite da Vanzetti (poi Cogne), Veto e Fonderie Lamperti.
Nel passato recente le grandi opere, come il centro sportivo, le scuole superiori con la palestra, la squadra di basket femminile in serie A, la piazza e il comune nuovi, il Centro Olof Palme, le costruzioni sulle aree dismesse...