La storia della città di Camaiore risale circa al 190 a.C. quando i Romani, fondata Lucca, decisero di edificare alcune fortificazioni ai piedi del monte Prana. Sorse così la Colonia Lucensis nella grande pianura (Campus Maior) da cui deriva il nome Camaiore. Dopo la caduta dell'impero d'occidente, il territorio fu sottoposto ad innumerevoli invasioni barbariche soprattutto condotte da Goti e Bizantini.

Lucca riprese il controllo della città con l'aiuto dei Longobardi e, con il diffondersi del Cristianesimo, sorsero le prime chiese come la Pieve di S. Maria e S. Stefano. Potenti signori feudali sottrassero ai lucchesi il dominio della città di Camaiore che, intorno al 1230, tornò ad essere inclusa tra i comuni di Lucca dei quali divenne capoluogo nel 1308. La città, non sufficientemente protetta, dovette subire altre dominazioni come quella dei Pisani e nuove distruzioni come quella da parte di mercenari tedeschi nel 1329. Gli anziani di Lucca, ripreso ancora una volta il controllo della città, decisero l'edificazione delle mura, la cui costruzione terminò nel 1380. Ciò non fu abbastanza da proteggere i Camaioresi, che, intorno al 1440, caddero preda di Francesco Sforza e subirono la dominazione dei Fiorentini. La città tornò sotto Lucca nel 1470 e nel 1532 fornì prova della sua fedeltà sedando la rivolta detta "degli straccioni". Per celebrare questa vittoria, e per riconoscenza al popolo camaiorese, fu fatto erigere l'Arco Trionfale fuori della Porta Lombricese. Tuttavia nel 1620 Camaiore perse il titolo di capoluogo della Vicaria e con esso molti territori a favore di Viareggio che, in quel periodo, assunse una maggiore rilevanza per i traffici commerciali di Lucca. Nel 1801 per volere di Napoleone Bonaparte si costituì la nuova repubblica lucchese.
Dopo l'era napoleonica, Maria Luisa di Borbone governò fino al 1824. Alla sua morte subentrò il figlio Carlo Ludovico.
Nel 1847, la città passò a far parte del Granducato di Toscana sotto Leopoldo II, e nel 1860 ci fu il plebiscito con il quale fu annessa al neonato Regno d'Italia.

L'origine del nome "Versilia" risale all'idronimo
Ves(s)idia (l'antico germanico Wesser/ Wasser = acqua), da cui, nell'alto Medioevo derivò per dissimilazione consonantica la forma "Versilia".