1695 erhielt Sophia Charlotte von Hannover von ihrem Gemahl Kurfürst Friedrich III. im Tausch gegen ihre Ländereien in Caputh und Langerwisch bei Potsdam den Kreis Lietzow.
Friedrich ließ zwischen 1695 und 1699 vom Architekten Johann Arnold Nering ein Sommerhaus für seine Frau errichten. Im Jahr 1701 wurde Friedrich der erste preußische König (Friedrich I. von Preußen), und er ließ das Gebäude wesentlich vergrößern.
Kurz nach dem Tod von Sophie Charlotte wurde das Dorf in der Nähe des Schlosses 'Charlottenburg' und das Schloss selbst Schloss Charlottenburg genannt, und die Siedlung wurde als Stadt eingetragen. Der König war der Bürgermeister der Stadt, bis Lietzow 1720 in Charlottenburg eingemeindet wurde.
Friedrichs Nachfolger, Friedrich Wilhelm I. von Preußen, hielt sich selten im Palast auf. Friedrich Wilhelm versuchte sogar, die Privilegien der Stadt zu beenden. Erst 1740, bei der Krönung seines Nachfolgers Friedrich II. (Friedrich des Großen), erlangte die Stadt wieder Bedeutung. Der östliche Neue Flügel wurde von Georg Wenzeslaus von Knobelsdorff zwischen 1740 und 1747 als Wohnsitz Friedrichs des Großen erbaut. Später bevorzugte Friedrich II. das Schloss Sanssouci, das er teilweise selbst entworfen hatte.
Als Friedrich II. 1786 starb, trat sein Neffe Friedrich Wilhelm II. die Nachfolge an, und Charlottenburg wurde wie für seinen Sohn und Nachfolger Friedrich Wilhelm III. zu seiner Lieblingsresidenz.
Nach der Niederlage der preußischen Armee bei Jena 1806 wurde Charlottenburg von den Franzosen besetzt. Napoleon besetzte das Schloss, während seine Truppen in der Nähe lagerten.
Freizeit- und Wohngebiet
Im späten 18. Jahrhundert hing die Entwicklung Charlottenburgs nicht nur von der Krone ab. Die Stadt wurde zu einem Naherholungsgebiet für die expandierende Stadt Berlin. In den 1770er Jahren wurde das erste richtige Gasthaus in der damaligen Berliner Straße (heute Otto-Suhr-Allee) eröffnet, und viele weitere Gasthäuser und Biergärten folgten, die vor allem bei Wochenendpartys beliebt waren.