I resti archeologici più antichi sembrano indicare che la città possa essere sorta nel corso del VII secolo a.C. dal collegamento di alcuni villaggi più antichi. Appena pochi decenni dopo, secondo la testimonianza di Omero, Gortina era già un centro fiorente e, tra la fine del VI e l’inizio del V secolo a.C., cominciò ad espandere il suo territorio verso il mare . L’importanza della città crebbe ulteriormente tra III e II secolo a.C., quando, a seguito della distruzione della vicina Festòs, affermò la propria egemonia sull’intera Messarà e conquistò importanti porti sulla costa meridionale.

Conquistata dai Romani insieme con l’intera isola di Creta (67 a.C.), dal 27 a.C. Gortina divenne capitale della provincia senatoria di Creta e Cirenaica. In età imperiale conobbe una lunga fase di prosperità, testimoniata da una intensa attività edilizia che determinò l’ampliamento della città antica fino a raggiungere una superficie di quasi 400 ha. Nel 287 d.C., a seguito della riforma amministrativa di Diocleziano, che determinò la separazione della Cirenaica da Creta, Gortina rimase capitale di quest’ultima provincia, passando, dopo la divisione dell’impero nel 395, sotto l’amministrazione dell’impero d’Oriente.

Come capitale della provincia bizantina di Creta – fondamentale crocevia strategico e commerciale nel Mediterraneo – Gortina visse una nuova fase di fioritura nel VI e nei primi decenni del VII secolo, cui fece seguito un periodo di progressiva decadenza, determinato probabilmente da alcuni devastanti terremoti e dalle sempre più frequenti incursioni arabe, culminate con la conquista dell’isola intorno all’825.

A quest’ultimo evento deve forse essere ricondotto il collasso degli ultimi nuclei urbani e la scomparsa definitiva della città, la cui popolazione residua si ritirò forse a vivere sull’altura dell’antica acropoli.