Die Chartreux-Katze ist eine der ältesten Katzenrassen, mit Ursprüngen vermutlich in den Bergregionen der Türkei und des Iran. Es wird angenommen, dass sie aus dem Orient von den Kreuzrittern bei ihrer Rückkehr aus dem Heiligen Land nach Frankreich gebracht wurde.
Die ersten Erwähnungen blau-grauer Katzen in Frankreich stammen aus dem 16. Jahrhundert. Im Jahr 1558 schrieb der Dichter Joachim du Bellay ein Gedicht mit dem Titel Vers Français sur la mort d'un petit chat, in dem er seine graue Katze erwähnte. Der Name „Chartreux" tauchte jedoch erst 1723 auf, als Jacques Savary des Brûlons ihn im Dictionnaire universel de commerce erwähnte. Ein weiterer Verweis auf die Chartreux-Katze findet sich im Systema Naturae von 1735 des Linné, der sie als Catus coeruleus (blaue Katze) beschrieb und als eigene Art betrachtete.
In der modernen Zeit begann die Zucht der Chartreux in den 1930er Jahren durch Christine und Suzanne Léger, die auf der französischen Insel Belle-Île-en-Mer begannen, blaue Katzen zu züchten. Ihre Katze Nora wurde auf der Pariser Ausstellung zur „schönsten Chartreux-Katze der Welt" erklärt. Zur gleichen Zeit entwickelte sich im Gebiet des französischen Zentralmassivs eine Zucht blauer Katzen, die sich durch einige körperliche Unterschiede und einen robusteren Körperbau gegenüber denen atlantischen Ursprungs auszeichneten.
Nach dem Zweiten Weltkrieg sank die Zahl der Chartreux und der blauen British Shorthair drastisch. Daher wurden zahlreiche Kreuzungen zwischen den beiden Rassen vorgenommen, bis die FIFe (Fédération Internationale Féline) beschloss, einen einzigen gemeinsamen Standard für Chartreux und British zu schaffen. In den 1970er Jahren jedoch erkannten die FIFe, dank der Bemühungen von Jean Simonnet und anderer französischer Züchter, die beiden Rassen wieder als getrennte Rassen an und verbot weitere Kreuzungen.
In Italien wurden die ersten Chartreux-Katzen von Giorgio Tonelli eingeführt. Nach sorgfältigen Recherchen in Frankreich brachte er Cervin und Electron de Labelrousse nach Italien. 1988 entstand aus ihrer Verbindung mit Caterina di Gioel der erste italienische Chartreux-Wurf.