در سال 1266 هـ. ق (1228 هـ. ق) میرزاتقی‌خان امیرکبیر صدراعظم بزرگ ایران فرمان داد در گوشه‌ای ازارک شاهی تهران بنای مدرسه‌ای را به سبک مدارس عالی اروپا به نام دارالفنون آغاز نمایند. اندیشه امیرکبیر در تأسیس دارالفنون نتیجه مجموع آموخته‌های او بود. وی آکادمی و مدرسه‌های مختلف روسیه را دیده بود و در کتاب جهان‌نمای جدید که به ابتکار و زیر نظر خودش ترجمه و تدوین شده بود، شرح دارالعلم های همه کشورهای غربی را در رشته‌های گوناگون علم و هنر با آمار شاگردان آنها خوانده بود و از بنیادهای فرهنگی دنیای جدید خبر داشت. سنگ بنای دارالفنون در اوائل 1266هـ.ق در زمینی واقع در شمال شرقی ارک سلطنتی که پیش از آن سربازخانه بود نهاده شد. نقشه آن را میرزارضای مهندس که در زمان عباس میرزا برای تحصیل به انگلستان رفته بود کشید و محمدتقی خان، معمار باشی دولت آن را ساخت. ساختمان قسمت شرقی دارالفنون تا اواخر 1267 هـ.ق به انجام رسید و مورد استفاده قرار گرفت و بقیه آن تا اوائل 1269 هـ. ق پایان یافت. چهار طرف مدرسه را پنجاه اطاق “منقش مذهب” هر کدام به طول و عرض چهار ذرع ساخته جلو آنها را ایوان های وسیع بنا نمودند. در گوشه شمال شرقی تالار تئاتر احداث شد. در ورودی دارالفنون به طرف خیابان ارک “باب همایون“ باز می‌شد. در کنونی آن در خیابان ناصر خسرو به سال 1292 هـ.ق (1254 هـ.ق) ساخته شد و مدت ها پس از اجرای ساختمان اولیه، قسمت های دیگری به آن افزوده گشت. دارالفنون در روز روز یکشنبه ششم دی ماه ۱۲۳۰ برابر با پنجم ربیع‌الاول ۱۲۶۸ قمری، سیزده روز پیش از قتل امیرکبیر و با حضور ناصرالدین شاه، آقاخان نوری صدراعظم جدید و گروهی از دانشمندان و معلمین ایرانی و اروپایی با ۳۰ نفر شاگرد رسما گشایش یافت. حدود 40 سال از فعالیت این مدرسه می‌گذشت که اقدامات تند و افراطی افرادی نظیر ملکم خان ذهن شاه را نسبت به دارالفنون تیره کرد و مدرسه به سرعت رو به زوال رفت و در پایان پنجاهمین سال تأسیس مدرسه از این مؤسسه جز نام چیزی باقی نماند. پس از انقلاب مشروطیت و با ورود معلمین فرانسوی به ایران، اقدامات اساسی برای نجات این مرکز علمی مجدداً آغاز گردید و برنامه نخستین معلمین اتریشی این مدرسه دنبال شد. برنامه و آیین‌نامه تنظیمی آنها حدود یک ماه و نیم پس از صدور فرمان مشروطیت (سال 1285 هـ.ش) در چاپخانه فارس به طبع رسید. در واقع این اقدام به موقع، دارالفنون را از سقوط حتمی نجات داد. از محرم سال 1337 هـ.ق (آبان 1297 هـ.ش) رشته طب از دارلفنون جدا شد و به صورت مدرسة مستقلی در آمد و دکتر لقمان الدوله ادهم به ریاست آن انتخاب شد. قسمت نظام نیز در سال 1301 شمسی به عمارت امیریه متعلق به کامران میرزا نایب السلطنه (که بعد از میرزاتقی خان فراهانی لقب امیرکبیر به ا وداده شد) منتقل گردید و از دارالفنون مجزا شد و رفته رفته مدرسه‌ای که اساس تحصیلات جدید در ایران و به منزله دانشگاه و مرکز تعلیم علوم و فنون جدید و مورد نیاز ایران بود به صورت دبیرستانی در آمد. مدرسه دارالفنون ابتدا جزء تشکیلات دربار بود و رئیس مدرسه با حمایت و زیر نظر شخص شاه در کلیه امور مدرسه استقلال کامل داشت و معلمین با اجازه شاه عزل و نصب می‌شدند. این مدرسه تا چهار سال پس از افتتاح زیر نظر یکی از شاهزادگان و یا رجال درباری اداره می‌شد و از آن پس زیر نظر وزارت علوم که اولین وزیر آن اعتضاد السلطنه بودقرار گرفت.