O início da colonização da área que corresponde ao atual Município de Carapebus ocorreu em 1627 quando a Coroa Portuguesa concede aos sete capitães, militares portugueses que lutavam na expulsão dos franceses da Baía de Guanabara, as terras entre o Rio Macaé e o Cabo de São Tomé, que incluía Carapebus.

Já na segunda metade do século XVIII, 20% das terras de Carapebus pertenciam, através de sesmarias, ao capitão Francisco José que explorava as culturas de feijão e mandioca e gado vacum, além de arrendar a maior parte das terras.

Nas últimas décadas do século XVIII o Capitão Francisco José vende parte de suas terras à família Rocha, a maior parte no entanto constituindo-se na Fazenda de São Domingos, então propriedade do campista Caetano Peres, que nesta mesma época manda construir a primeira Igreja do local consagrada a N. S. da Conceição às margens da Igreja de Carapebus.

Desde o século XVIII, crescia vertiginosamente a cultura de cana de açúcar na região sendo a Fazenda São Domingos uma das mais prósperas do Norte Fluminense já no início do séc. XIX. Outras importantes atividades econômicas da região foram a agropecuária e a pesca que ainda hoje sustentam diversas famílias no município.

Carapebus foi distrito de Macaé desde que este município foi elevado a Vila de São João de Macaé em 1831.
Recentemente deu-se início a luta pela emancipação do município que foi encampada por grande parte da população.
O plebiscito aconteceu no dia 13 de março de 1994 no Real Clube de Carapebus, tendo vencido o sim por uma maioria esmagadora de votos: 3497 contra 148. Em maio de 1995 o Tribunal Regional Eleitoral homologou o plebiscito. A criação do município aconteceu em julho deste mesmo ano.