民国初年,乐达仁堂由购买了位于北京市西城区西河沿8号(现北京市西城区前海西街18号)的地产,夜促修建了庭院。
新中国成立以后,该地产改为蒙古人民共和国驻华大使馆馆舍,后由宋庆龄同志居住。
1963年,郭沫若由北京市西城区西四大院胡同5号迁入该处。
1979年,郭沫若著作编辑出版委员会于迁入该处,随后组成“郭沫若纪念馆筹备小组”。
1982年2月,中共中央书记处决定把郭沫若晚年的居住的此处定名为“郭沫若故居”。同年9月,邓颖超、成仿吾、李一氓分别为郭沫若故居题写匾额。
1982年11月16日,郭沫若故居举行定名揭幕仪式。
1983年2月17日,郭沫若故居正式隶属于中国社会科学院。
1988年4月,郭沫若家属搬出故居,修缮工程开始。6月12日,郭沫若故居正式对外开放,由中国科学院、中国社会科学院和全国雕塑规划小组共同建造的郭沫若全身铜像在郭沫若故居的草坪上落成。
1994年,中国社会科学院决定将“郭沫若故居”更名为“郭沫若纪念馆”。
1999年,郭沫若纪念馆进行全面维修,对取暖系统进行燃煤改天然气工程。
2000年5月,郭沫若纪念馆经过一年的维修重新开馆,展览内容进行补充和调整。
2001年2月,郭沫若纪念馆的爱国主义教育活动室对外开放。同年2月24日,北京师范大学继续教育学院“新世纪”宣讲团在郭沫若纪念馆成立,宣讲团成员不定期担当纪念馆义务讲射弃连解。同年3月,郭沫若纪念馆网站开通。
2003年4月15日,郭沫若纪念馆完成900平方米草坪微喷改造。
2020年1月24日,郭沫若纪念馆暂停开放,恢复开放时间另行通知。
2020年8月18日,郭沫若纪念馆有序恢复对外开放。