La cartuja de Jesús de Valldemossa fue fundada en 1399, tras el correspondiente visto bueno de la orden de la Cartuja, gracias a la intervención del rey Martín el Humano (1396-1410) este monarca ya había participado anteriormente en el establecimiento de la cartuja de Valldecrist (Alto Palancia / Castellón, 1385). En la fundación el rey Martín hizo donación del palacio real que tenía en Valldemossa comenzado a construir por Jaime II de Mallorca (1276-1311) y terminado por su hijo Sancho I (1311-1324), que en ese momento se encontraba en desuso. Su primer prior fue Pere Despujol, nombrado en el Capítulo General cartujo de 1400. Inicialmente la comunidad se adaptó a la residencia real, seguramente los monjes no disponían de los espacios de celdas que requieren las costumbres de este orden. El grueso de las nuevas construcciones que debían convertir el palacio en monasterio se hicieron bajo el gobierno del prior Berenguer Roig (1434-1475), en 1444 se inauguró la nueva iglesia pero no se consagró hasta 1446.

En época del prior Miquel Oliver (1505-1526) la casa gozaba de una época de bonanza lo que permitió que pudiera enriquecer y mejorar las dependencias cartujanas. En el Museu de Mallorca se conserva una tela que representa la fundación de Valldemossa, obra de Fernando de Coca, de esta época (1512). Pero el final del mandato de Miquel Oliver se vio afectado por los conflictos bélicos y un grave episodio de peste (1523) que despobló la casa por lo que se hizo venir monjes de otras cartujas. En 1552 Valldemossa se vio afectado por un incursión de piratas sarracenos, lo que aconsejó la construcción de torres de defensa. Además se fueron llevando a cabo otras obras de acondicionamiento del conjunto monástico, con nuevas cejas y otras estructuras. Todo ello fue modificado profundamente con la construcción de una nueva cartuja durante el siglo XVIII cuando se construyeron las nuevas celdas, la sala capitular y, sobre todo la iglesia. Se proyectó un monasterio que cumplía con las condiciones impuestas por las costumbres de los cartujos y que dejaba de lado las estructuras antiguas, herederas del palacio real.

La comunidad cartujana tuvo que abandonar el lugar a raíz de la desamortización, lo que conllevó la pérdida de buena parte del mobiliario y que las construcciones pasaran a manos privadas, divididas en diferentes propietarios que fueron utilizando los espacios y transformándolos según las conveniencias. Sin embargo, esta situación permitió la conservación de buena parte de las construcciones, que poco a poco se han ido recuperando y adaptando. En esta última época el lugar tuvo atractivo para personajes ilustres que dejaron huella, como Chopin, George Sand o Jovellanos (este, confinado aquí), entre muchos otros.