大运河从公元前486年始凿，至公元1293年全线通航，前后共持续了1779年。在漫长的岁月里，主要经历三次较大的兴修过程。

　　大运河的开凿与演变大致分为3期：

　　春秋末期：第1期运河。运河的萌芽时期。春秋吴王夫差十年(公元前486)在扬州开凿邗沟，以通江淮。至战国时代又先后开凿了大沟(从今河南省原阳县北引黄河南下,注入今郑州市以东的圃田泽)和鸿沟,从而把江、淮、河、济四水沟通起来。

　　隋唐时期：第2期运河。“隋唐大运河”，分为四段：永济渠、通济渠、邗沟、江南河。

　　在公元七世纪初隋炀帝统治后，迁都洛阳。为了控制江南广大地区，使长江三角洲地区的丰富物资运往洛阳，隋炀帝于公元603年下令开凿从洛阳经山东临清至河北涿郡（今北京西南）长约1000公里的“永济渠”；又于大业元年（公元605年）下令开凿洛阳到江苏清江（今淮安市）约1000公里长的“通济渠”，直接沟通黄河与淮河的交通，并改造邗沟和江南运河；三年又开凿永济渠，北通涿郡，连同公元584年开凿的广通渠，形成多枝形运河系统。再于公元610年开凿江苏镇江至浙江杭州（当时的对外贸易港）长约400公里的“江南运河”；同时对邗沟进行了改造。这样，洛阳与杭州之间全长1700多公里的河道，可以直通船舶。扬州是里运河的名邑，隋炀帝时在城内开凿运河，从此扬州成为南北交通枢纽，藉漕运之利，富甲江南，为中国最繁荣的地区之一。

元明清时期：第3期运河。主要指元、明、清阶段。元代开凿的重点段一是山东境内泗水至卫河段，一是大都至通州段。公元十八年(1281)开济州河,从任城(济宁市)至须城（东平县）安山,长75公里；公元二十六年(1289)开会通河,从安山西南开渠,由寿张西北至临清，长125公里；公元二十九年(1292)开通惠河,引京西昌平诸水入大都城，东出至通州入白河，长25公里；至元三十年(1293)元代大运河全线通航，漕船可由杭州直达大都，成为今京杭运河的前身。　　

      元朝时全程可分为七段：

　　（1）通惠河；（2）北运河；（3）南运河；（4）鲁运河；（5）中运河；（6）里运河；（7）江南运河。

　　明、清两代维持元运河的基础，明时重新疏浚元末已淤废的山东境内河段，从明中叶到清前期，在山东微山湖的夏镇（今微山县）至清江浦（今淮阴）间，进行了黄运分离的开泇口运河、通济新河、中河等运河工程，并在江淮之间开挖月河，进行了湖漕分离的工程。

　　近现代时期：

　　1842年，英军在鸦片战争中决胜的一战，就是夺取京杭大运河与长江交汇处的镇江，封锁漕运，使道光皇帝迅速作出求和的决定，不久签订了《中英南京条约》。

　　1853年后，太平天国占据南京和安徽沿江一带十多年，运河漕运被迫中断。战争极其惨烈，期间沿线主要城市都遭受重创，部分甚至全部焚毁。

　　1855年黄河改道后，运河山东段逐渐淤废。从此漕运主要改经海路。

　　1872年，轮船招商局在上海成立，正式用轮船承运漕粮。

　　1904年，漕运总督也被撤废。

　　1911年，津浦铁路全线通车。从此京杭大运河以及沿线城市的地位一落千丈。

　　解放后对运河进行了大规模整修，使其重新发挥航运、灌溉、防洪和排涝的多种作用，部分河段已进行拓宽加深，裁弯取直，新建了许多现代化码头和船闸，航运条件有所改善。季节性的通航里程已达1100多千米。江苏邳县以南的660多千米航道，500吨的船队可以畅通无阻。

　　1988年底建成的京杭运河和钱塘江沟通工程已将江、河、海衔接起来。

　　2002年，原本只负责通航的大运河被纳入了“南水北调”三线工程之一，京杭大运河成为中国南水北调东线工程的重要环节和通道，通过它长江下游的水得以送到北部缺水的山东和河北等地。

　　大运河作为南北的交通大动脉，历史上曾起过巨大作用。运河的通航，促进了沿岸城市的迅速发展。