แผนกวิชาประถมศึกษาเป็น 1 ใน 4 แผนกวิชาที่ตั้งขึ้นพร้อมกับการตั้งคณะครุศาสตร์เมื่อวันที่ 10 กรกฎาคม พ.ศ. 2500 ต่อมาเปลี่ยนชื่อเป็น ภาควิชาประถมศึกษา ตามพระราชบัญญัติจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย พุทธศักราช 2522 แต่เดิมเปิดสอนหลักสูตรระดับปริญญาตรี สาขาวิชาประถมศึกษา โดยมี 2 หลักสูตร คือ หลักสูตรปริญญาครุศาสตรบัณฑิต (ค.บ.) 2 ปี และ 4 ปี
     พ.ศ. 2512 เริ่มรับนิสิตหลักสูตรปริญญาครุศาสตรมหาบัณฑิต (ค.ม.) สาขาวิชาประถมศึกษา
     พ.ศ. 2516 เริ่มมีหลักสูตรปริญญาตรี โปรแกรมการสอนระดับอนุบาลและแยกหลักสูตรปริญญาตรีสาขาวิชาประถมศึกษาออกเป็น 2 โปรแกรม คือ โปรแกรมการสอนระดับประถมศึกษาตอนต้นและโปรแกรมการสอนระดับประถมศึกษาตอนปลาย
     พ.ศ. 2520 เปลี่ยนหลักสูตรปริญญาตรี โปรแกรมการสอนระดับอนุบาลเป็นหลักสูตรสาขาวิชาการศึกษาปฐมวัย และรวมหลักสูตรสาขาวิชาประถมศึกษา 2 โปรแกรมกลับเป็นหลักสูตรเดียวกันเรียกว่าหลักสูตรสาขาวิชาประถมศึกษา
     พ.ศ. 2528 เริ่มรับนิสิตปริญญาครุศาสตรมหาบัณฑิต (ค.ม.) สาขาวิชาการศึกษาปฐมวัย
     พ.ศ. 2547 คณะครุศาสตร์ได้ปรับปรุงโครงสร้างภาควิชาใหม่เป็น 4 ภาควิชา โดยภาควิชาประถมศึกษาถูกแยกเป็นสาขาวิชาประถมศึกษาและสาขาวิชาการศึกษาปฐมวัย สังกัดภายใต้ภาควิชาหลักสูตร การสอน และเทคโนโลยีการศึกษา
     พ.ศ. 2554 คณะครุศาสตร์ได้ปรับปรุงโครงสร้างภาควิชาใหม่อีกครั้งเป็น 6 ภาควิชา โดยสาขาวิชาประถมศึกษาอยู่ภายใต้ภาควิชาหลักสูตรและการสอน

     สำหรับคณาจารย์ที่ดำรงตำแหน่งหัวหน้าแผนกประถมศึกษา หัวหน้าภาควิชาประถมศึกษา และประธานสาขาวิชาประถมศึกษา มีดังนี้
หัวหน้าแผนก
     พ.ศ. 2500 - 2501 อาจารย์ พวงเพชร เอี่ยมสกุล
     พ.ศ. 2501 - 2503 อาจารย์ ประชุมสุข อาชวอำรุง (ต่อมาเป็นศาสตราจารย์)
     พ.ศ. 2503 - 2512 อาจารย์ ดร.อุบล เรียงสุวรรณ (ต่อมาเป็นศาสตราจารย์)
     พ.ศ. 2512 - 2519 ศาสตราจารย์ อำไพ สุจริตกุล (ต่อมาเป็นศาสตราจารย์กิตติคุณ)

หัวหน้าภาควิชา
     พ.ศ. 2519 - 2524 ศาสตราจารย์ สุมน อมรวิวัฒน์ (ต่อมาเป็นศาสตราจารย์กิตติคุณ)
     พ.ศ. 2524 - 2526 ผู้ช่วยศาสตราจารย์ กิติยวดี บุญซื่อ
     พ.ศ. 2526 - 2530 รองศาสตราจารย์ ดร.ทิศนา แขมมณี
     พ.ศ. 2530 - 2534 รองศาสตราจารย์ ดร.แรมสมร อยู่สถาพร
     พ.ศ. 2534 - 2537 รองศาสตราจารย์ ดร.อุมา สุคนธมาน
     พ.ศ. 2537 - 2541 รองศาสตราจารย์ ดร.ดวงเดือน อ่อนน่วม
     พ.ศ. 2541 - 2544 รองศาสตราจารย์ ดร.น้อมศรี เคท
     พ.ศ. 2544 - 2547 ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.บุษบง ตันติวงศ์

ประธานสาขาวิชา
     พ.ศ. 2548 - 2550 รองศาสตราจารย์ ดร.สำลี ทองธิว
     พ.ศ. 2550 - 2557 อาจารย์ ดร.ยุรวัฒน์ คล้ายมงคล
     พ.ศ. 2558 - 2559 อาจารย์ ดร.ฉัตรวรรณ์ ลัญฉวรรธนะกร
     พ.ศ. 2559 - 2561 อาจารย์ ดร.กีรติ คุวสานนท์
     พ.ศ. 2561 - 2564 ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.ภาวิณี โสธายะเพ็ชร
     พ.ศ. 2564 - ปัจจุบัน ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.ฉัตรวรรณ์ ลัญฉวรรธนะกร