Dalle origini al Medioevo La zona pianeggiante dove si estende il comune di Campi Bisenzio fu occupata fino dall'inizio del Quaternario da un grande lago, collegato al mare che allora arrivava nella zona di Empoli, da uno stretto emissario (l'attuale Gola della Golfolina, tra Lastra a Signa e Montelupo Fiorentino). In seguito, al momento del ritiro del mare sull'attuale linea costiera, alcuni sommovimenti tettonici permisero l'allargamento della stretta, con il susseguente defluire delle acque e la formazione di una pianura paludosa.

Dopo l'esistenza di insediamenti dell'età del bronzo ed una dubbia presenza dei Liguri, succedettero gli Etruschi. Di questi ultimi restano importanti nella città scoperta a Gonfienti, nel confinante comune di Prato, e nel territorio comunale il cippo trovato a Capalle, intraprendendo un'importante opera di bonifica dell'area e disponendo il territorio "a graticola", successivamente utilizzato dai romani.

Durante la colonizzazione romana la zona di Campi fu assegnata all'ager della città di Firenze (fondata nel 59 a.C.) e popolata dai veterani dell'esercito romano. Di questo periodo si serbano ancora molti termini toponomastici.

La zona ridivenne paludosa al momento della caduta dell'Impero romano d'Occidente, quando le opere idrauliche vennero abbandonate e le terre furono di nuovo sottoposte alle ripetute inondazioni dei corsi d'acqua della zona. Alcuni storici datano al 420 la fondazione della principale chiesa del comune, la Pieve di Santo Stefano a Campi, anche se è più probabile che la sua costruzione sia stata effettuata intorno al 936. Il nome di Campi appare per la prima volta nel 780 in un documento di Carlo Magno, che affidò il compito di effettuare dei lavori di bonifica della zona ad alcuni monaci; nell'800 l'imperatore decretò la fortificazione del piccolo borgo, che in breve tempo si trasformò in castello. Nell'852 è attestata la chiesa di San Donnino e nell'861 quella di San Cresci; intorno all'anno 1000 si stavano già sviluppando alcuni villaggi attorno al castello di Campi come San Lorenzo, Santa Maria e San Martino nelle sue vicinanze e San Piero a Ponti a sud, le cui chiese erano suffraganee della pieve. A nord si sviluppò il borgo di Capalle, ben presto cinto di mura, trasformato in munito castello e dotato di particolari privilegi ecclesiastici; a sud, il villaggio di San Donnino entrò invece nell'orbita della vicina Brozzi e ci sarebbe rimasto fino al 1928. L'economia della zona trovò grande sviluppo grazie alla costruzione di mulini e gualchiere lungo il Bisenzio, che però non smise di provocare ingenti danni con le sue ripetute inondazioni dovute al suo capriccioso regime torrentizio.

Prima dell'anno 1000 il castello di Campi venne infeudato dall'imperatore Ottone I alla famiglia Mazzinghi, di origine tedesca. I Mazzinghi, che fortificarono Campi con la costruzione di un castellare e della prima Rocca, raggiunsero una notevole potenza, arrivando persino ad imporre tributi alla città di Pistoia ma non poterono alla fine impedire che Campi fosse poi assorbito nel contado della città di Firenze, che nel 1170 lo inserì nel Sestiere di San Pancrazio. In questo periodo molte famiglie campigiane si inurbarono a Firenze, raggiungendo spesso notevole peso economico e politico, come acidamente fece notare Dante Alighieri in una celebre terzina del Paradiso (vv 49-51)

e allo stesso modo la pensava Giovanni Boccaccio

che non ricordava (o faceva finta di non ricordare) che la sua Certaldo era finita sotto gli strali danteschi assieme a Campi ed a Figline Valdarno; ad ogni buon conto, lo scrittore certaldese trovò il modo di rimediare ambientando proprio a Campi la bellissima novella di Federigo degli Alberighi del Decameron (giornata V, novella 9).

Le fonti storiche indicano nel castello di Campi il luogo dove si ebbe la scintilla delle lotte tra guelfi e ghibellini: nel 1215, in occasione dei festeggiamenti per la nomina a cavaliere di Mazzingo Tegrimi de' Mazzinghi, un banale lite conviviale degenerò in una rissa tra Amidei e i Buondelmonti, a cui seguirono tentativi di rappacificazione, ripicche e insulti tra le famiglie fiorentine, poi sfociati nelle guerre civili. Questi scontri ebbero conseguenze gravi sul castello di Campi, soprattutto dopo la battaglia di Montaperti del 1260, quando i Ghibellini vittoriosi distrussero le case delle famiglie guelfe, tra cui i Mazzinghi in varie parti del comune e la prima Rocca; nel 1266 il castello di Capalle venne vanamente assediato da Guido Novello.

Nel 1292 Campi venne inserito nel Quartiere di Santa Maria Novella e nei decenni successivi subì numerosi danni e devastazione da parte dei nemici di Firenze: nel 1325 per opera del condottiero lucchese Castruccio Castracani, che non riuscì a conquistare Campi nonostante un lungo assedio ma prese Capalle e saccheggiò diversi borghi tra cui San Donnino; nel 1351 per opera di Giovanni D'Oleggio, capitano di ventura al servizio dei Visconti e nel 1364 per opera dei pisani. Mentre i Mazzinghi si trasferivano a Firenze, dove ottennero diverse cariche politiche di prestigio, il territorio di Campi vide l'arrivo di numerose famiglie fiorentine, come i Rucellai e gli Strozzi, che vi comperarono beni e terreni. Nel frattempo la zona era sempre sottoposta alle alluvioni, di cui si ricorda quella catastrofica del 1333; nel 1328 si era provveduto anche a raddrizzare una pericolosa ansa del Bisenzio presso San Martino, operazione che portò all'abbandono di un mulino (nella zona detta poi appunto "Il Mulinaccio") e alla separazione della chiesa di San Martino a Campi dalla gran parte del suo popolo.

Di fronte al pericolo delle invasioni nemiche (nel 1325 Castracani si era spinto praticamente sotto le porte di Firenze), la Repubblica decise un'imponente opera di fortificazione del castello di Campi, con la ricostruzione della Rocca nel 1376 e di nuove possenti mura nel 1387-1389 mentre veniva abbandonato il castello di Capalle. Nel 1427, in occasione di una nuova riforma amministrativa del contado fiorentino, Campi venne inserita nel Vicariato di Scarperia, di cui divenne il centro maggiore con abitanti su un totale di 10000 e sede di Podesteria.

Il periodo granducale

Nel 1501 il castello di Campi venne attaccato dall'esercito del Valentino, che devastò parte del contado ma rinunciò all'assalto finale in seguito ad un accordo con la Repubblica. Ben più gravi conseguenze si ebbero nel 1512, quando Campi fu assalita assieme a Prato dalle truppe spagnole di Raimondo de Cardona inviate da Ferdinando il Católico, re d'Aragona e da papa Giulio II per restaurare la signoria medicea. Nonostante la difesa organizzata dal Podestà Raffaello Nardi (fratello dello storico Jacopo), il castello di Campi fu espugnato e saccheggiato, con numerose vittime e ingenti danni. Nel 1523 Francesco Ferrucci fu nominato Podestà di Campi; nel 1529 Campi subì ancora danni e saccheggi in occasione dell'Assedio di Firenze da parte delle truppe spagnole, inviate ancora una volta a restaurare il dominio mediceo ed in tale occasione si ebbe anche l'incendio della pieve.

La definitiva restaurazione medicea portò finalmente la pace per Campi e il suo territorio; da questo periodo non ci si dedicò più alle opere militari, tanto che le mura del castello furono abbandonate e crollarono nel 1552; fu smantellato il castello di Capalle e la Rocca, acquistata dagli Strozzi, divenne una semplice fattoria. Nel 1546 si hanno le prime notizie della locale Misericordia e nel 1551 Campi contava abitanti, di cui 1058 nel popolo di Santo Stefano a Campi; dalla sua podesteria dipendevano le leghe di Montemurlo, Calenzano e Signa (la Lega di Brozzi, di cui faceva parte San Donnino, dipendeva dalla podesteria di Sesto Fiorentino). Il governo granducale, anche sotto la spinta delle ricorrenti alluvioni (particolarmente gravi furono quelle del 1555 e del 1579) si impegnò in una imponente azione di opere pubbliche, istituendo alcune magistrature (Capitani di Parte, Uffiziali dei Fiumi e i Nove Conservatori del Dominio) che ebbero il compito di promuovere le opere di bonifica e di costruire e curare le vie di comunicazione. A capo di queste magistrature vi erano spesso esponenti della nobiltà fiorentina che ormai avevano acquistato numerosi beni e terreni nella zona di Campi, considerata a quest'epoca anche come luogo di villeggiatura, come dimostrano le numerose ville signorili costruite sul territorio. Le suddette magistrature diedero una notevole prova di efficienza, impegnandosi in opere di bonifica, cura dei fiumi e dimostrando anche un certo senso ecologico ante litteram, vietando ad esempio il taglio degli alberi lungo i fiumi e sorvegliando attentamente ogni lavoro sui fondi privati, che doveva essere approvato personalmente dal Granduca. Risalgono al periodo XVI-XVII secolo numerosi lavori e tagli sul corso del Bisenzio, per i quali si chiamarono a collaborare nomi del calibro di Galileo Galilei e lo scavo del Fosso Macinante.

La pace e le bonifiche idrauliche consentirono un grande sviluppo dell'agricoltura locale, che vide lo sviluppo delle coltivazioni di frumento, lino e del gelso anche se la conduzione non fu mai a vantaggio della popolazione contadina, essendo le terre in mano ai grandi nomi dell'aristocrazia fiorentina e della chiesa. In questi anni si ebbe anche l'inizio della lavorazione artigianale della paglia, che divenne importante nei secoli successivi e della lana, tanto che numerosi lanaioli campigiani erano iscritti all'Arte della Lana di Firenze. Pessima fama aveva invece il vino prodotto nella zona, biasimato anche da Francesco Redi e da un celebre medico fiorentino, che arrivò ad affermare che i malati che avevano osato bere questo vino avevano dovuto chiamare il confessore e non il medico. Nel 1737 la dinastia medicea si estinse e il trono toscano fu assegnato alla dinastia degli Asburgo-Lorena, che si impegnò in una serie di riforme che però non ebbero grandi esiti nella zona di Campi, salva la liberalizzazione del commercio della paglia che diede una forte spinta a questa attività, che si stava sviluppando nella zona di Campi, Signa e Brozzi per iniziativa di un intelligente imprenditore bolognese, Domenico Michelacci. Nel 1745 Campi contava abitanti, di cui 1603 nel popolo di Santo Stefano; Capalle, un tempo località importante per le opere difensive ed i privilegi ecclesiastici, era adesso la frazione più piccola con 520 abitanti.

Il moderno Comune di Campi nacque nel 1774, quando con la riforma amministrativa del granduca Pietro Leopoldo vennero soppresse le vecchie circoscrizioni medicee: la nuova comunità di Campi raccolse tutti i territori della vecchia podesteria, comprendendo Campi, Signa, Calenzano e Montemurlo. San Donnino, che faceva parte della ex lega di Brozzi, fu annesso con essa alla nuova comunità di Sesto Fiorentino. Nel 1807 Campi fu annesso all'Impero Francese assieme a tutta la Toscana ed inquadrato nel Dipartimento dell'Arno; nel 1809 un decreto di Napoleone staccava dal suo territorio i nuovi comuni di Signa, Calenzano e Montemurlo, che venivano ricostruiti (lo stesso accadde a Brozzi, nuovamente staccata da Sesto Fiorentino). In questi anni, si ebbe inoltre un infelice restauro in stile neoclassico della Pieve. Il dominio francese finì nel 1814 e dopo una brevissima occupazione delle truppe di Gioacchino Murat, si ebbe la restaurazione lorenese.