1938 nyarán a világ legrégebbi filmfesztiváljára, a velenceire gyűltek össze a második világháború előtti filmgyártás rangos filmstúdiói. A mustrát egy amerikai film nyerte volna, de Hitler nyomására a Mussolini Kupát kedvence, Leni Riefenstahl és az olasz rendező, Goffredo Alessandrini vehette át. Az ünnepséget Franciaország, az Egyesült Államok és Nagy Britannia felháborodva hagyta el.

A franciákat képviselő Philippe Erlanger történész, diplomata hazatérve azt javasolta, rendezzen Franciaország egy új nemzetközi filmfesztivált, amely mentes minden politikai nyomástól. Az ötlet hamarosan nemzeti üggyé vált, 1939 júniusában hivatalosan is bejelentették, hogy szeptember 1-jén megnyitják a fesztivál kapuit. Már csak a helyszín kiválasztása volt hátra.

1939. május 31-én dőlt el, hogy a Riviéra gyöngyszeme, Cannes lesz Velence és Hollywood méltó vetélytársa.

A Metro-Goldwyn-Mayer Stúdió azonnal hajót bérelt a Cannes-i-öbölben legfényesebb csillagai számára, akik között olyan nevek szerepeltek, mint Tyrone Power, Gary Cooper, Douglas Fairbanks, George Raft, Norma Shearer és Mae West. Tiszteletbeli elnöknek a francia mozgókép "atyját" Louis Lumiére-t kérték fel. A fesztivál azonban véget ért, még mielőtt elkezdődött volna. Szeptember 1-jén Németország megtámadta Lengyelországot, kirobbant a második világháború, két nappal később Nagy-Britannia és Franciaország hadba lépett.

Bár a cannes-i fesztivál szándéka szerint kizárólag a filmművészet szolgálatába kívánt állni, küldetését csak 1946. szeptember 20-án kezdhette el. Ám a háború utáni zűrzavar nem könnyíttette meg a szervezők dolgát.

Huszonegy nemzet csak a megnyitó előtti napon jelezte versenyszándékát. A delegációk négyszer akkora létszámmal érkeztek, mint ahogy a szervezők várták, és 175 újságíróra számítottak, de 360-an érkeztek. Mozigépészekből is hiány mutatkozott, úgyhogy az önkormányzat kertészei közül toboroztak kisegítőket.

Francois Mitterrand, Franciaország művészetekért felelős akkori minisztere a káoszt látva lehetetlennek tartotta, hogy a város évente elbír ekkora tömeggel. Végül pénzügyi okok miatt valóban üres maradt a Croisette 1948-ban és 1950-ben.

Az első fesztiválok inkább társadalmi eseménynek számítottak, szinte minden pályázó film kapott valamilyen díjat. Csak 1959-ben, a 12. fesztiválon ébredtek rá arra, hogy a mustra a nemzetközi filmkereskedelem első számú helyszíne is lehet, hiszen nem elég a filmekről művészeti vitákat folytatni, el is kell adni őket. Mindehhez a világ négy sarkáról érkező sztárok látványa a vörös szőnyegen, az összpontosított médiafigyelem kiváló hátteret biztosított.

Az első Arany Pálmát, a város címerére utaló pálmaágat 1955-ben Delbert Mann amerikai rendező vehette át Marty című filmjéért.

Korábban ugyanis a Nemzetközi Filmfesztivál Nagydíjának nevezték a kitüntetést, és minden évben egy-egy kiemelkedő kortárs művész alkotását nyújtották át a győztes rendezőnek. 1964 és 1974 között újra Grand Prix-nek titulálták a díjat, majd 1975 után visszatértek az időtállónak bizonyuló Arany Pálma elnevezéshez.

A hatvanas évek előadásait az új nemzedék térnyerése jellemezte, 1968-ban a 21. fesztiválon, a diáklázadások szellemében, Francois Truffaut, Jean-Luc Godard, Claude Berri, Milos Forman, Roman Polanski és Claude Lelouch követelte a filmművészet demokratizálását. Ebben a hangulatban nyerte el egy évvel később a legjobb első filmnek járó díjat a fiatal amerikai színész-rendező, Dennis Hopper a Szelíd motorosok című filmjéért Peter Fondával és Jack Nicholsonnal a főszerepben.

1970-es évek új tehetségei között tűnt fel Paul Newman, Robert Redford, Dustin Hoffmann, Gérard Depardieu és Robert de Niro.

1984-ben a sokszínű kínálatban szerepeltek Kína, Kuba, Ausztrália, India, Új-Zéland és Argentína filmjei. A 40. fesztivál elnöke Yves Montand francia színész volt, aki a jubileumi fesztivál keretében tisztelegett a "grande maestro", Frederico Fellini előtt. 1993-ban a 46. fesztivál történelmet írt, első alkalommal kapott Arany Pálmát női rendező Jane Campion személyében a Zongoralecke című filmjéért.

1997-ben, az 50. fesztiválon új díj született, a Pálmák Pálmája, amelyet Ingmar Bergmannak ítéltek oda elsőként.

Távollétében lánya, Linn Ullmann írónő vette át huszonnyolc korábban Arany Pálmát nyert rendező jelenlétében. A díjat azóta Tiszteletbeli Pálmának keresztelték át. 2002 és 2015 között öt rendező kapta meg: Woody Allen, Manoel de Oliveira, Clint Eastwood, Bernardo Bertolucci és Agnés Varda, 2003 és 2016 között pedig öt színész: Jeanne Moreau, Catherine Deneuve, Jane Fonda, Jean-Paul Belmondo és Jean-Pierre Léaud.

Az 53. fesztivál óta különböző pálmát kapnak a legjobb férfi és a legjobb női főszereplők. A megújult díjnak először Björk örülhetett Lars von Trier Táncos a sötétben című film főszerepéért, valamint Liang Csao-vej a Szerelemre hangolva című alkotásban nyújtott teljesítményéért.

2013-ban a díj történetében először kapott egyszerre Palme d'Ort három művész, a rendező Abdellatif Kechiche és a két főszereplő Adéle Exarchopoulos és Léa Seydoux az Adéle élete című moziért.

2016-ban az Én, Daniel Blake című filmjéért Ken Loach nyerte el az Arany Pálmát, ezúttal másodszor, így bekerült a duplázók irigyelt csapatába, melynek további tagjai Alf Sjöberg, Francis Ford Coppola, Bille August, Emir Kusturica, Imamura Sóhei, Luc és Jean-Pierre Dardenne, Michael Haneke.