Первые поселения на территории нынешного Качканарского городского округа — приисковые поселки, возникшие в конце ХІХ века в связи с активной добычей золота и платины[16]. Среди них Именновский (1881), Валериановский (1892) и др. В 1895 году на имя золотопромышленницы Р. Я. Протопоповой был оформлен отвод земли под прииск с названием «Качканар» на реке Гусевой. На реке Утянка располагался прииск Качканарский (с 1958 года — посёлок Утянка)[9].
Город Качканар был основан для обеспечения разработки группы Качканарских месторождений. Приобрёл статус города в 1968 году[5]. С момента принятия решения о строительстве и по сегодняшний день город неразрывно связан с горно-обогатительным комбинатом. Строительство ГОКа и города началось[17] в 1957 году и в 1958 на XIII съезде ВЛКСМ было объявлено ударной комсомольской стройкой. За 1957—1962 гг. возводить новый город прибыли 760 коммунистов, 3600 комсомольцев, 3500 демобилизованных воинов Советской Армии[18]. В кратчайшие сроки среди тайги выросли промышленные корпуса, жилые здания, заложены первые горные выработки. Город активно развивался, строились десятки новых 5- и 9-этажных домов. С 1972 по 1985 год в городе действовало троллейбусное движение[19].
23 марта 1957 года был издан приказ № 12-ОС-1 Министра строительства предприятий металлургической и химической промышленности СССР "Об организации треста «Качканаррудстрой» за подписью Д. Я. Райзера. Есть мнение, что именно 23 марта является фактической документальной датой образования города[20]. 14 мая 1957 года вышел приказ того же министерства об образовании в составе треста необходимых для начала стройки хозяйств. Управляющим трестом был назначен Мстислав Владимирович Левитский, о чём свидетельствует приказ № 1, в котором говорится о том, что Левитский назначен министерством директором треста[21]. 27 мая начался штурм тайги. Именно эта дата — 27 мая — отмечается жителями Качканара как день рождения города. Партия рабочих в 150 человек прорубала дорогу от поселка Валериановского к горе Долгой, расчищая площадь для плотины на реке Вые. В июне был построен палаточный городок. В будущем посёлке вырубались просеки для первых улиц. Был построен мост через Выю, пришёл первый бульдозер С-80. В июле появилась столовая открытого типа с земляным полом, построена бревенчатая банька, заложен первый дом на улице Октябрьской. 1 сентября 1957 года в Качканаре начался первый учебный год[22]. В ноябре 1957 года на строительстве работало 1100 человек[23].
Б. Н. Ельцин и Д. И. Гикалов (справа) на первой партконференции в Качканаре 31 октября 1968 года
7 ноября 1958 года открылось железнодорожное движение Качканар — Азиатская. В этом же году указом Президиума Верховного Совета РСФСР № 20 (252) Качканар получил статус рабочего посёлка. В 1959 году бригада Л. Петина установила первую колонну на строительстве корпуса среднего и мелкого дробления, строилась плотина и фундамент корпуса крупного дробления. За 1959 год было сдано в эксплуатацию 29 тыс. м² жилой площади, школа, ясли, баня, бетонный завод и другие объекты. В 1960 году началось строительство обогатительной фабрики, цеха ЖБК, ТЭЦ. В 1961 году на стройке трудились уже 11 тысяч человек. В 1962 году была электрифицирована железная дорога Качканар — Азиатская, начал работать хлебозавод[24].
В 1958 году началось строительство Главного карьера Качканраского ГОКа. Основные объёмы горноподготовительных работ были проведены в 1961—1962 годах. 30 сентября 1963 года первая очередь ГОКа была запущена в эксплуатацию. Ранее, 8 июня 1963 года был получен первый концентрат. В короткие сроки была построена аглофабрика. 28 декабря 1964 года получен первый агломерат[25][5].
В январе 1963 года в посёлке открылся кинотеатр «Юность», сразу ставший символом Качканара, 28 сентября того же года был запущен в работу первый котёл Качканарской ТЭЦ. В июле 1964 года был сдан в эксплуатацию пионерлагерь «Чайка»[26][27][28]. В январе 1967 года было открыто регулярное автобусное сообщение по трём маршрутам[29].
25 июня 1968 года состоялось открытие качканарского Дворца культуры[30][31]. 9 октября того же года указом указом Президиума Верховного Совета РСФСР Качканар приобрёл статус города областного подчинения. 25 октября того же года Качканарская городская комсомольская организация была награждена Орденом Трудового Красного Знамени[32]. Одной из особенностей молодого города стало отсутствие улицы Ленина, отличавшее его от большинства населённых пунктов[33].
31 октября 1968 года в Качканаре прошла первая партийная конференция с участием Б. Н. Ельцина (в должности заведующего строительным отделом обкома КПСС), по итогам которой первым по счёту первым секретарём Качканарского горкома партии был избран Д. И. Гикалов[34][35][36][37].
На этапе строительства комбината и города администрация сотрудничала с издательством журнала «Урал» для освещения и публикации материалов о стройке. Писательница и художник Горланова Н. В. получила одну из своих первых премий за публикацию «Филологический амур» (1981) в том числе благодаря поддержке качканарских читателей[38]. Ряд статей, посвящённых 50-летнему юбилею города, вышел в журнале «Урал» 2007 году[39].
В сентябре 1971 года в городе было запущено местное радиовещание. В октябре 1972 года было завершено строительство первой очереди троллейбусной линии[40].
В 1976 году были сданы в эксплуатацию стадион «Горняк» на 10 тыс. мест, хоккейный корт и лекгоатлетический манеж[41]. В этом же году открылся филиал Свердловского завода «Электроавтоматика», впоследствии ставший радиозаводом «Форманта»[42].
В 1981 году была запущена в эксплуатацию первая очередь городской АТС[43].
12 апреля 1991 года к забастовке шахтёров присоединилась аглофабрика КГОКа, а 18 апреля в забастовке участвовали все цехи комбината, завод по ремонту горного оборудования и радиозавод. В мае 1991 года из городской партийной организации вышло около половины членов[44]. 8 октября 1992 года был открыт качканарский историко-краеведческий музей[45].
В 2005 году были зарегистрированы флаг и герб Качканара. В 2006 году было зарегистрировано муниципальное образование «Качканарский городской округ