Từ những đội tiền thân ra đời trước Cách mạng tháng Tám năm 1945, lực lượng nhỏ, lẻ, trình độ học vấn thấp, chưa được trang bị kiến thức quân sự, vũ khí thô sơ, nhưng với lòng yêu nước, quyết tâm đi theo Đảng Cộng sản, chiến đấu vì độc lập, tự do của Tổ quốc, LLVT Thủ đô Hà Nội qua đấu tranh cách mạng đã nhanh chóng phát triển về mọi mặt: Tổ chức, quân số, trang bị vũ khí kỹ thuật, trình độ kỹ, chiến thuật đáp ứng yêu cầu nhiệm vụ đấu tranh giành chính quyền và bảo vệ Tổ quốc, bảo vệ Thủ đô Hà Nội trong từng thời kỳ lịch sử.
Từ sau Cách mạng tháng Tám, LLVT Thủ đô Hà Nội cùng các tầng lớp nhân dân mưu trí, ngoan cường, kiên quyết đấu tranh đập tan mọi âm mưu, thủ đoạn và hoạt động chống phá của tập đoàn đế quốc và các thế lực thù địch, phản cách mạng trong và ngoài nước, bảo vệ vững chắc thành quả cách mạng, đưa cách mạng Việt Nam thoát khỏi tình thế “Ngàn cân treo sợi tóc”, vững bước đi vào cuộc kháng chiến trường kỳ, gian khổ, oanh liệt và vẻ vang.
Để chuẩn bị cho cuộc kháng chiến lâu dài, toàn dân, toàn diện, ngày 19 tháng 10 năm 1946, Chiến khu XI – tổ chức hành chính quân sự thống nhất của các LLVT Thủ đô Hà Nội được thành lập. Chiến khu XI đặt dưới sự chỉ đạo trực tiếp của Trung ương. Ngày 25 tháng 7 năm 1947, trước yêu cầu của cuộc kháng chiến, Trung ương quyết định mở rộng địa bàn hoạt động của Chiến khu XI bao gồm: Hà Nội, Hà Đông và Sơn Tây. Từ kết qủa phân tích, đánh giá khách quan, khoa học sự ra đời, vị trí, vai trò, chức năng, nhiệm vụ, sự phát triển, trưởng thành,chiến đấu, chiến thắng của Chiến khu XI, qua các cuộc Hội thảo khoa học, ngày 31 tháng 5 năm 2010, Bộ trưởng Bộ Quốc phòng ra Quyết định số 1850/QĐ-QP công nhận ngày 19 tháng 10 năm 1946 là Ngày truyền thống của Lực lượng vũ trang Thủ đô Hà Nội.
Suốt chặng đường 9 năm kháng chiến chống thực dân Pháp, LLVT Thủ đô Hà Nội đã kiên trì trụ vững, bám dân, bám đất, xây dựng cơ sở, dựa vào dân chiến đấu và lập nên bao chiến công hiển hách, vẻ vang. Nhiều trận đánh tiêu biểu, hiệu quả, góp phần tạo ra bước ngoặt quan trọng, để lại kinh nghiệm quý về chiến tranh nhân dân, làm phong phú nghệ thuật quân sự đặc sắc của dân tộc Việt Nam và Thăng Long – Hà Nội. Trong cuộc kháng chiến chống Mỹ cứu nước, LLVT Thủ đô Hà Nội vừa sản xuất, vừa tăng cường chi viện cho các chiến trường, đồng thời dũng cảm kiên cường, mưu trí, sáng tạo, phối hợp chặt chẽ với lực lượng Phòng không - Không quân quốc gia đánh thắng hai cuộc chiến tranh phá hoại bằng không quân và hải quân của đế quốc Mỹ, đỉnh cao là Chiến dịch phòng không bảo vệ Thủ đô Hà Nội trong 12 ngày đêm cuối tháng 12 năm 1972, làm nên trận “Điện Biên Phủ trên không” trên bầu trời Hà Nội – Kỳ tích của dân tộc Việt Nam trong thế kỷ XX, để Hà Nội trở thành “Thủ đô lương tri và phẩm giá con người”. Thời kỳ cả nước quá độ lên chủ nghĩa xã hội, thực hiện hai nhiệm vụ chiến lược xây dựng và bảo vệ Tổ quốc Việt Nam xã hội chủ nghĩa, LLVT Thủ đô Hà Nội luôn nêu cao tinh thần cảnh giác cách mạng, vượt mọi khó khăn, vừa tăng cường chi viện cho các mặt trận bảo vệ biên giới, làm nhiệm vụ quốc tế, vừa là lực lượng nòng cốt góp phần cùng các tầng lớp nhân dân Thủ đô làm thất bại âm mưu, thủ đoạn, hoạt động “diễn biến hòa bình”, bạo loạnlật đổ của chủ nghĩa đế quốc và các thế lực thù địch, bảo vệ vững chắc thành quá cách mạng, tham gia xây dựng kiến thiết Thủ đô ngày càng văn minh, hiện đại.
Trải qua 70 năm xây dựng, chiến đấu, trưởng thành LLVT Thủ đô Hà Nội được Đảng, Nhà nước 3 lần tuyên dương Đơn vị Anh hùng LLVT nhân dân, 1 Huân chương Sao vàng, 3 Huân chương Hồ Chí Minh, 4 Huân chương Chiến công, 2 Huân chương Bảo vệ Tổ quốc, 2.361 bà mẹ đượcphong tặng và truy tặng danh hiệu Mẹ Việt Nam Anh hùng, 231 đơn vị và 63 cá nhân thuộc LLVT Thủ đô Hà Nội được phong tặng và truy tặng danh hiệu Anh hùng LLVT nhân dân…