Основание Копейска связано с открытием в 1832 году у деревни Ильиных инженером-практикантом Златоустовского горного округа Иваном Ивановичем Редикорцевым запасов каменного угля, промышленная разработка которых была начата пензенским лесопромышленником Иваном Николаевичем Ашаниным в 1907 году. Эта дата считается годом основания Копейска. Название города является производным от наименования рабочего поселка Копи (в значении «рудник, открытые горные разработки»). Исторической частью Копейска является территория бывшего поселка Тугайкульского Челябинской станицы Оренбургского Казачьего Войска. За первый год работы копейские шахты дали 960 тонн угля. До 1917 года шахтеры угольных копей, недовольные тяжелыми условиями труда, активно участвовали в забастовочном движении; в 1917 году большинство из них поддержало Советскую власть.
  В Гражданскую войну, в ходе Челябинской операции летом 1919 года, в районе копей развернулись ожесточенные бои; в период власти белых действовало большевистское подполье. В 1925 году за подвиги шахтеров в Гражданскую войну коллектив рабочих Челябинских угольных копей был награжден орденом Красного Знамени.
   В 1928 году образован рабочий поселок Копи; начато строительство крупных шахт № 12, 20, 21, 22-капитальная, 23, 205, механизированных шахт № 4-6, 7-8 реконструкция «Красной горнячки». В 1930-х годов, период индустриализации, создания второй угольно-металлургической базы страны – Урало-Кузбасса, Копейск стал крупным центром угледобычи. Севернее города началось сооружение комплекса из двух шахт по подземной газификации угля путем неполного сгорания для получения газового топлива. В 1939 году вступил в строй оборонный завод № 114.
   В годы первых пятилеток копейские шахтеры начали добывать уголь методом лавы. В стахановском движении участвовали многие копейчане. В течение нескольких десятилетий на копейских шахтах широко применялся принудительный труд спецпереселенцев, раскулаченных. В 1940 году объем добычи угля превысил показатели 1913 года в 23 раза.
Постановлением ВЦИК от 20 июня 1933 года Копейск получил статус города. В 1943 на территории Копейска было образовано три района: Горняцкий, Кировский (упразднены в 1959) и Сталинский (упразднен в 1957).
  В годы Великой Отечественной войны Копейск был не только поставщиком угля: с размещением на его территории семи эвакуированных предприятий здесь получило развитие машиностроение. На базе предприятий из Горловки был создан машиностроительный завод им. С. М. Кирова (в 1976 году награжден орденом Трудового Красного Знамени). На шахтах среднесуточная добыча угля составляла 12–13 тысяч тонн. Более десяти тысяч копейчан воевали на разных фронтах. Из 9 тысяч кадровых горняков на шахтах осталось меньше 1,5 тысячи. Трудящиеся Копейска включились в движение «Всё для фронта! Всё для победы!», Екатерина Подорванова бросила клич «Девушки, в забой!». Всего в городе было организовано более 20 женских молодежных бригад, объединивших около четырехсот человек. За годы войны горняки Копейска добыли более 16 миллионов тонн угля; было проложено 16 новых шахт. За боевые отличия в годы Великой Отечественной войны свыше 4,5 тысячи человек награждены орденами и медалями; звания Героя Советского Союза удостоены 10 воинов-копейчан. С Копейском связана судьба дважды Героя Советского Союза С. В. Хохрякова. В 1940-50-е годы за трудовые подвиги в военный период звание Героя Социалистического Труда присвоено 11 шахтерам.


Cегодня Копейск является одним из пяти крупнейших городов области. На территории Копейского городского округа дейтсвует АО "Копейский машиностроительный завод им. С. М. Кирова", ОАО "Завод Пластмасс". Работа угольных предприятий была заморожена. Официальные символы Копейска – герб и флаг (утверждены в 2002 году) и гимн (утвержден в 2007 году).