1869. december 2-án Kresz Gézának, az Önkéntes Mentőegylet későbbi alapítójának vezetésével mintegy tucatnyi keménykalapos fiatalember gyűlt össze a Steingasser kávéházban, hogy megalakítsák a Pesti Korcsolyázó Egyletet. Szinte rögtön kérvényezték, hogy a Városligetitó egy részét korcsolyázás céljára igénybe vehessék és a pesti urak és hölgyek ingyenesen élvezhessék a jégen száguldás örömeit.
Az engedély megérkezett, a hideg időre azonban január végéig várni kellett, így hivatalosan 1870. január 29-ére datálódik a jégpálya megnyitása. Az ünnepségen jelen volt maga Rudolf koronaherceg is. Az élet hamar beindult, egymás után jöttek a különböző ünnepségek, lampionos menetek és még versenyeket is szerveztek.
1874-ben sajnálatos módon leégett a melegedőként szolgáló két kisebb fabódé. A városvezetés az új épület terveit egy igazi nagyágyúra, Lechner Ödönre bízta, aki keleties hangulatú csarnokot álmodott meg ide, melyben büfé, melegedőhelyiség, zenekari terem, korcsolyacsatoló és nagyterem kapott helyet.
A pestiek valósággal imádták a pályát. A lelkesedés egyik oka pedig az volt, hogy a világon sehol máshol nem működött ekkora összefüggő nyitott jégpálya, mint a budapesti. 1889-ben a tómeder víz nélkül álló részét vízzel fellocsolták és biztonságos jégpályát csináltak belőle, hiszen ha a jégpáncél beszakadt, akkor sem történt komoly baleset. Hogy még impozánsabb legyen a tó és környéke, 1895-ben Francsek Imre tervező irányításával neobarokk stílusú új jégcsarnokot húztak fel. Az alagsorban rendezték be a korcsolyacsatolót, a ruhatárat és az öltözőket, magát a pályát pedig 12 lámpa világította meg. A beruházás 110 ezer forintjába került a Pesti Korcsolyázó Egyletnek.
Ekkoriban már hódítottak a különféle jeges sportok, 1893-ban például szabályos gyorskorcsolyaversenyt rendeztek. A biztonságos korcsolyázás érdekében lecsökkentett vízmélységű és lebetonozott fenekű tó 8000 négyzetméteres pályáján jeges mikulásünnepségeket, jelmezes és táncrendezvényeket, jégünnepélyeket tartottak, 1895-ben a jégpálya volt a házigazdája az első gyors- és műkorcsolya Európa-bajnokságnak. Népszerű volt a jéglabdázás is, a jégkorong ősét, az akkor még koronghokinak hívott sportágat csak később ismerték meg itthon: 1925. december 26-án rendezték meg az első hivatalos mérkőzést.
A műjégkorszak egy évvel később köszöntött be egy tavaszias meleggel bíró novemberi napon – az 5600 négyzetméter felületű műjégpálya a bécsit követően a második gépi hűtésű pálya volt Európában.
Ahogy megannyi más budapesti sorstársa, a Városligeti Műjégpálya sem úszta meg súlyos károk nélkül a II. világháborút. Az 1944-es bombázások során teljesen használhatatlanná vált, a helyreállítás rengeteg munkába és pénzbe került. A következő felújítás a hatvanas években érte, ekkor a 300 méteres pályát 400 méteres standardpályává alakították át, hogy megfeleljen a gyorskorcsolyaversenyek legfontosabb alapkövetelményének. Ezt követően folyamatosan végeztek rajta ráncfelvarrásokat a 2011-es nagy beruházásig, ekkor a műemléki védelem alatt álló főépületet újították fel, valamint a jégpálya is átesett némi rekonstrukción.