De geschiedenis van Grootebroek is in den beginne
erg gekoppeld aan die van naast gelegen Lutjebroek. De namen Grootebroek en
Lutjebroek wijzen op de grootte van de kernen en grondgebied van de twee delen in een broek. Broek wijst hier naar het moerasachtig gebied, De bewoning ligt
van oorsprong op de zandrug die door het moerasachtig gebied ligt. 
Daar waar Lutje verwijst naar het kleinere moerasachtig gebied verwijst Groote naar dat het het groter was.
In 1364 kregen Grootebroek en Bovenkarspel gezamenlijk stadsrechten onder de naam Broek. In 1402 breidde de stad uit met Lutjebroek, Horn en een jaar later ook nog Hoogkarspel.
In de 15e eeuw was er een klooster in Grootebroek gekomen. Het Sint Elisabeth-klooster speelde een belangrijke rol in de stad en nog meer voor Grootebroek zelf. De zusters van het klooster leefden als aanhangers van de moderne devotie in armoede. Bekend is dat de zusters leefden van het weven van stoffen en omdat ze geen echte concurrentie wilden zijn voor het bedrijfsleven weefden ze alleen het noodzakelijke dat nodig was voor hun levensonderhoud.
Verder leerden de zusters kinderen uit de omgeving lezen en schrijven. Ze zetten zich ook voor de zieken en armen in de stad. Het klooster is uiteindelijk een weeshuis geworden voor zwervende kinderen en jongeren die door de oorlog hun gezin hadden zien uiteen vallen. Die functie heeft het gebouw nog eeuwen lang gehouden. Onder de naam De Schuilhoeve is er in het pand nog altijd een jeugdhulpverlening gevestigd.
Grootebroek kende eind 17e eeuw en in halverwege de 18e eeuw twee grote dorpsbranden. In 1694 gingen 40 huizen aan de brand geheel verloren, deze huizen waren allen gelegen aan
de huidige streekweg. Nog geen 60 jaar later was het opnieuw raak. In dat jaar wordt helft van de bewoning verwoest, en opnieuw moeten de bewoners een collecte houden in De Streek
om alles weer op te bouwen. Dertien jaar later zou in naast gelegen Lutjebroek getroffen worden een grote dorpsbrand.
Tussen de periode dat de stad in 1807 uiteen viel in diverse gemeenten en de stad in 1825 na enkele meningsverschillen niet meer werd uitgedragen verviel Grootebroek, die samen Lutjebroek de gemeente Grootebroek vormde, langzaam in armoede. Na 1825 werd dit erger. Dit deels doordat de inkomsten voor de inwoners van de gemeente vooral moest komen van aardappelen, die toen uit gratie was gevallen door ziekte in aardappels en de slechte kwaliteit van de soorten die op dat moment waren gekweekt.
Pas toen in 1885 spoorlijn tussen Zaandam en Enkhuizen gereed kwam daar verandering in en zo groeide langzaam de tuinbouw en zelfs na de oprichting van "Veiling de
Tuinbouw" bloeide het enorm op. Zo ging de levensstandaard ook flink omhoog van de bewoners.
De groei van de gemeente Grootebroek werd gestuit door slechte economie van de jaren 30 van de twintigste en daarop volgende Tweede Wereldoorlog. Na die oorlog bloeide de gemeente langzaam weer op, maar de echte bloei kwam toen de gemeente samen met de gemeenten Hoogkarspel en Bovenkarspel als als (tijdelijke) groeikern werd aangeduid om de bevolking van uit de Randstad op te vangen. Grootebroek werd daarmee een stuk groter en groeide aan de nieuwbouw Bovenkarspel vast. Daarom werd tijdens gemeentelijke herindeling aan het eind van de jaren zeventig besloten dat de gemeenten Grootebroek en Bovenkarspel samen te gaan, zo ontstond de huidige gemeente Stede Broec.
In de jaren 90 kreeg de gemeente opnieuw toestemming om flink uit te breiden en zo werd Grootebroek nogmaals vergroot. De laatste toevoeging die staat gepland is de ruimtelijke wijk genaamd Oosterweed, die komt te liggen ten noorden van de oude kern van Grootebroek.
Grotere kaart weergeven