1928年5月,北京五中创建。
1930年9月1日,北京五中迁至方家胡同,改名北平市立第五中学,此时在校学生115人。
1945年9月1日,抗日战争胜利后迁至细管胡同13号现址,该处原为侵华日军城北国民小学。此时有学生466人(初中306人,高中160人)。
1949年2月,由北京军管会委派北平地下党干部张天泳、延安干部张夫、于成吾任军代表接管北京五中。
1961年,被确定为北京市重点中学。
1968年后,开始招收女生。
1991年7月,国家投资2500万元重建北京五中新校舍。
1993年9月,新校舍投入使用,使其具备了现代化的办学条件。
1996年9月1日,北京二十三中建制撤消,与北京五中合并调整。
1998年5月,市教委批准该校在原二十三中校址试办民办公助普通初级中学—北京市第五中学分校,实现初高中脱钩。
1998年5月,经市教委批准,在原二十三中校址试办民办公助普通初级中学——北京市第五中学分校,实现初高中脱钩。
1998年9月1日,北京五中成为高中校。初中部民办公助体制北京市第五中学分校招收第一批学生。
2000年7月,北京市教委批准五中进入示范高中校建设序列。
2003年11月,经示范高中建设方案专家组评审验收,批准北京市第五中学为北京市示范高中校。