北京一零一中学创建于1946年3月20日，其前身是中国共产党在当时的晋察冀军区所在地张家口创办的“张家口市立中学”， 当时的教师队伍由延安大学行政学院、鲁迅艺术文学院及晋察冀边区的一批优秀知识分子组成。后因国民党三面大举进攻张家口，与回民中学、女子中学全体师生撤离，1948年9月12月迁至河北省阜平县城南庄，并合并为晋察冀边区联合中学。然后演变为华北育才中学。1949年2月底至3月初，学校师生随解放大军陆续迁入北平。与师大附中合并，定名北师大附中二部。1950年，经周恩来总理批准，在圆明园遗址非主体部分建新校址，1951年迁入至今（原师大附中二部改为今天的北师大第二附属中学）。1955年9月，学校改为现校名“北京一零一中学”，郭沫若先生题写校名并释其含义为“由胜利走向更大的胜利，由完成走向更高的完成”，“百尺竿头，更进一步”。
所获荣誉北京市一零一中学勇于创新，不断发展，在全面推进素质教育方面取得优异成绩。北京市校园环境示范校， 北京市科技教育示范校，北京市电化教育优类校,，北京市科技教育先进校，北京市艺术教育示范校，全面育人办有特色校，全面育人培养学科特长生显著校，全国群众性体育工作先进单位，全国优秀家长学校，北京平安示范校园。
学校还荣获北京市科技教育最高奖金鹏奖, 北京市艺术教育最高奖金帆奖。作为2008北京奥林匹克示范校，学校荣幸地被国际奥组委确定为2008年奥运青年营营址单位。
师资力量北京市一零一中学拥有一支师德高尚、业务精湛、富有创新精神和教育思想的优秀教师队伍。其中，全国教育系统劳动模范、全国优秀教师、北京市劳动模范、北京市第一零一中学
首都五一劳动奖章获得者7人，特级教师10人，市区级学科带头人、骨干教师40余人、北京市“紫禁杯”优秀班主任13人。学校重视素质教育，确立了“让每一位教师都能获得专业发展，让每一名学生都能健康成长”的目标。学校工作以教育教学为中心，注重教育理论研究和教育教学改革。在“全纳教育”理论指导下，学校以“随班就读”工作为龙头，全面推动教育教学工作，学校教学质量不断提高，近年来高考取得好成绩，本科上线率位居普校前列。学校先后被评为“北京市随班就读工作先进学校”、“北京市文明礼仪示范校”……“严谨善学、热爱学生”的良好教风和“尊师爱校、刻苦读书”的良好学风，学校赢得了良好从的社会声誉。百年老校，英姿焕发，正以雄健的步伐走向光辉灿烂的未来。学校有一个懂业务、善管理、高效务实的领导班子；一支由省、市学科带头人，特级、高级和中青年骨干教师及外籍教师组成的优秀的教师队伍。学校在高质量完成国家规定的教学大纲和课程计划的同时，全面实施素质教育，扎实打好各学科基础。目前学校有国家级骨干教师1人，特级教师1人，市级学科带头人4人，市级骨干教师15人，区级学科带头人19人，区级骨干教师31人，以上教师占全部任课教师总数的46%。多名教师曾被评为国家或市级先进，有500多篇论文在市级以上刊物发表或获奖，辅导学生2000多人次在国际、国内或市级竞赛中获奖。