Até meados do século XIX, Copacabana era um areal onde poucos se aventuravam, uma região praticamente deserta na cidade do Rio de Janeiro. Havia ali umas poucas casas de pescadores e uma igrejinha, construída no início do século XVIII, não se sabe se pelos próprios habitantes do local ou pelos chamados peruleiros, comerciantes de prata trazida de Potosí, cidade nos Andes Bolivianos. Até essa época, a área da praia e seu entorno era conhecida como Sacopenapã, nome de origem tupi que significa "o barulho e o bater de asas dos socós", pássaros abundantes na região. Os peruleiros teriam batizado o local de Copacabana, em homenagem à santa Nossa Senhora de Copacabana, padroeira da Bolívia, e à cidade de mesmo nome às margens do lago Titicaca.
A capela foi erguida sobre as pedras, onde hoje fica o forte de Copacabana, e pode ser vista ao fundo no desenho, acima, do pintor inglês Charles Landseer (1799-1879), de 1825, feito a partir do forte do Leme. Até o final do século XIX, quem se aventurasse a ir a Copacabana ou ao Leme chegava de barco, como faziam os comerciantes e contrabandistas, ou teria que subir as trilhas estreitas e íngremes do morro da Babilônia para depois descer até a praia. Em 1855, o mestre de obras José Martins Barroso abriu uma ladeira no extinto morro da Saudade, ligando a região de Botafogo à de Copacabana. Com esse novo acesso, famílias começaram a descer até a praia para tomar banho de mar e a visitação ao bairro aumentou.
Em 1858, o imperador D. Pedro II (1825-1891) e sua família foram à praia do Leme observar duas baleias enormes encalhadas e fizeram um piquenique que lançou uma nova moda entre as famílias cariocas. No natal de 1873, o imperador e sua comitiva receberam em Copacabana o cabo submarino que ligaria o Brasil à Europa, através do telégrafo, obra promovida pelo Barão de Mauá, Irineu Evangelista de Souza, que recebeu o título de Visconde na inauguração do empreendimento, em 22 de junho de 1874. O desenho (abaixo), do pintor italiano Edoardo de Martino (1838-1912), retrata a chegada desse cabo na praia.
Somente em 1892, na República, quando a urbanização do bairro já havia iniciado, a abertura do túnel Real Grandeza, atual túnel Velho, possibilitou o acesso por bonde. A inauguração do trajeto que saía da rua Gonçalves Dias, no centro da cidade, teve festa, presença de políticos e muitos convidados, além de banda de música. A estação de Copacabana ficava na esquina da Rua Siqueira Campos com a Av. Nossa Senhora de Copacabana, na época ainda um areal.
Em 1906, foi inaugurada a Avenida Atlântica, que conferiu ares de balneário ao novo bairro. Em 1914, a igrejinha foi demolida, para a construção do atual Forte de Copacabana. O emblemático hotel Copacabana Palace, primeiro grande edifício construído ali, foi inaugurado em 1923, com atraso em relação ao seu plano inicial, que era o de hospedar os visitantes que participariam da Exposição do Centenário da Independência do Brasil, no ano anterior. A partir daí, Copacabana cresceu rapidamente e se tornou um dos bairros mais populosos do Rio de Janeiro, conhecido mundialmente. No último réveillon, a praia de Copacabana recebeu mais de 2,5 milhões de pessoas.