El hecho de estar Pancorbo ubicada en el desfiladero que lleva su propio nombre, en la cordillera de los Obarenes, ha marcado su historia.

Se tienen datos fehacientes de que Pancorbo tiene sus orígenes como villa en un asentamiento celta de los autrigones, entorno al siglo VII a.C. Los autrigones fueron posteriormente conquistados por los romanos como lo demuestran diferentes registros históricos y arqueológicos. La invasión de los pueblos bárbaros del siglo V d.C. tuvo lugar a través de las calzadas romanas y fueron los visigodos los que finalmente impusieron su supremacía.

La Edad Media viene inicialmente marcada por la conquista árabe, que tuvo lugar de una manera no sangrienta, propiciando una breve ocupación, entorno a unos 30 años, debido a discrepancias entre las diferentes castas de árabes que produjeron enfrentamientos internos. Luego se suceden a lo largo de los años diferentes escaramuzas entre árabes y cristianos, hasta que Alfonso III el Magno se dedica a tender cinturones de fortalezas en terreno no astur comenzando el avance en las líneas fronterizas. Pancorbo se erige como una pieza clave en la lucha contra los moros. Ya completamente afianzada, en 1147 le es concedida un fuero que la hace depender directamente del rey. A finales del siglo XIV la villa es agregada a Burgos.

Durante el siglo XVII la población sufrió una reducción drástica debido a la peste. Desde entonces el crecimiento de la villa se estancó, manteniendo una población no superior a 1500 habitantes, máximo que se alcanzó a finales del siglo XIX. Durante este siglo y el XX, Pancorbo experimenta un cambio de una sociedad rural a otra de tipo semi-industrial, principalmente debido al desarrollo de las vías de comunicación. Actualmente la emigración a las ciudades, desde mitad del siglo XX y el descenso de la natalidad ha acarreado un significativo descenso en la población hasta los cerca de 500 habitantes censados en la actualidad.