Οι πρώτες εγκαταστάσεις στο Ακρωτήρι χρονολογούνται από την Ύστερη Νεολιθική Εποχή (τουλάχιστον από τo 4.000 π.Χ.). Κατά την Εποχή του Χαλκού (3η χιλιετία π.Χ.) υπήρχε ήδη οικισμός στο Ακρωτήρι. Στα μέσα κι έπειτα της Εποχής του Χαλκού (τον 17ο αιώνα π.Χ. περίπου) ο οικισμός αυτός επεκτάθηκε και αναδείχθηκε σε ένα από τα σημαντικότερα αστικά κέντρα και λιμάνια του Αιγαίου. Η θέση ήταν ιδανική για ασφαλές αγκυροβόλιο, καθώς ήταν προστατευμένη από τους βόρειους ανέμους, ενώ ταυτόχρονα η μορφολογία του εδάφους ευνοούσε την ανάπτυξη γεωργικών δραστηριοτήτων. Η μεγάλη του έκταση (περίπου 200 στρέμματα), η άριστη πολεοδομική του οργάνωση, το σύγχρονο αποχετευτικό του δίκτυο, τα περίτεχνα πολυόροφα κτήρια του με τον εξαίρετο τοιχογραφικό διάκοσμο, την πλούσια επίπλωση και οικοσκευή μαρτυρούν για τη μεγάλη του ανάπτυξη. Τα διάφορα εισαγόμενα προϊόντα που βρέθηκαν μέσα στα κτήρια αναδεικνύουν τις εξωτερικές σχέσεις του Ακρωτηρίου. Διατηρούσε στενές σχέσεις με τη Μινωική Κρήτη αλλά είχε επαφές και με την Ηπειρωτική Ελλάδα, τη Δωδεκάνησο, την Κύπρο, τη Συρία και την Αίγυπτο.
Η ζωή στην πόλη του Ακρωτηρίου τελείωσε απότομα το τελευταίο τέταρτο του 17ου π.Χ. αιώνα, όταν οι κάτοικοί της αποφάσισαν να την εγκαταλείψουν εξαιτίας ισχυρών σεισμών. Ευρήματα που ενισχύουν την άποψη πως οι κάτοικοι του προϊστορικού Ακρωτηρίου αναγκάστηκαν να εγκαταλείψουν πρόωρα και έκτακτα την πόλη, αποδεικνύονται από το γεγονός ότι οι εργασίες διάνοιξης των δρόμων δεν ολοκληρώθηκαν ποτέ, ενώ ένας μεγάλος αριθμός από αγγεία βρέθηκαν πάνω σε σωρούς μπάζων, όπου, προφανώς, είχαν τοποθετηθεί αρχικά για να μεταφερθούν σε πιο ασφαλείς θέσεις. Η έκρηξη του ηφαιστείου ακολούθησε, με την ηφαιστειακή τέφρα να καλύπτει την πόλη, διατηρώντας την, και δίνοντας στον σημερινό επισκέπτη τη δυνατότητα να περιηγηθεί στον αρχαίο αυτόν οικισμό και να πραγματοποιήσει ένα ταξίδι στην ιστορία.