Początki Zamku w Kórniku sięgają XIV w., kiedy to powstał pierwszy zamek należący do Wysoty herbu Łodzia, brata biskupa poznańskiego Mikołaja. Początkowo była to ceglana budowla w formie czworoboku otoczona fosą. W XV-XVI w. Kórnik znajdował się we własności rodu Górka. Po bezpotomnej śmierci ostatniego przedstawiciela rodziny – Stanisława (który wcześniej zmienił charakter zamku z budowli obronnej w rezydencję magnacką) majątek przejął jego siostrzeniec Jan Czarnkowski, który przekazał zamek swojemu bratu Andrzejowi. Ten z kolei dość szybko sprzedał go w 1610 r. Zygmuntowi Grudzińskiemu, bliskiemu współpracownikowi króla Zygmunta III Wazy, który to gościł w Kórniku w 1623 r.

Zamek dość mocno ucierpiał w czasie potopu szwedzkiego, w trakcie którego stacjonowali w nim żołnierze brandenburscy. Poprawę przyniosło przejęcie Kórnika przez rodzinę Działyńskich w 1676 r., zaś w XVIII w. dzięki Teofilii z Działyńskich Szołdrskiej-Potulickiej (której postać stała się podstawą legendy o kórnickiej Białej Damie), Zamek poddano gruntownej przebudowie – m.in. zleciła ona przebudowę zewnętrznej elewacji. Po bokach dziedzińca wzniesiono dwie oficyny, podkreślające barokowy styl założenia. Przekształcono też usytuowany na południe od pałacu XVI-wieczny ogród włoski w modny w tym okresie park francuski. W 1790 r. Kórnik przeszedł w ręce jedynego syna Teofilii, Feliksa Szołdrskiego. Po jego bezpotomnej śmierci Zamek stał się własnością dalekiego krewnego, Wiktora Szołdrskiego, swego czasu jednego z najbogatszych ziemian w Wielkopolsce. Legalność tego faktu kwestionowali jednak Działyńscy, w wyniku czego hr. Ksawery Działyński stał się właścicielem Kórnika w 1801 r. W wyniku sporów sądowych Zamek został zaniedbany, co pogłębiało się w wyniku jego dzierżawy, podczas której wykorzystywano go jako magazyny wojskowe.

Po śmierci Ksawerego w 1826 r. dobra kórnickie objął jego syn, Adam Tytus (bardziej znany pod swoim drugim imieniem). Będąc miłośnikiem historii, rozpoczął gromadzenie w Zamku licznych pamiątek i eksponatów historycznych. Postanowił on też przekształcić swą siedzibę w duchu neogotyckim, wzorowanym na średniowieczu, wraz z dodaniem zbrojowni oraz biblioteki. Za stworzenie planów przebudowy odpowiadali Antonio Corrazi i Henryk Marconi. W swoim projekcie nawiązywali do późnośredniowiecznych pałaców weneckich, niemniej ich propozycja nie znalazła uznania hrabiego, który w 1828 r. zatrudnił niemieckiego architekta Karla Friedricha Schinkla. Schinkl z kolei przedstawił projekt w stylu neogotyckim, odwołującym się do tradycji angielskiej. Ten z kolei zyskał akceptację Działyńskiego i przebudowę rozpoczęto. Szybko ją niestety przerwano w wyniku wybuchu powstania listopadowego, wśród którego uczestników znalazł się również Tytus Działyński. W wyniku tego, majątek skonfiskowano na mocy decyzji władz pruskich. Hrabia, przebywający przez parę lat m.in. w Paryżu i Krakowie, zdołał jednak odzyskać włości w 1838 r.

W 1843 r. wznowiono prace nad przebudową Zamku. Ostatecznie prace odebrały Zamkowi XVIII-wieczny kształt, zamieniając go w budowlę w stylu gotyku angielskiego z elementami architektury orientalnej. Co ciekawe, ostatecznie Działyński, który sam posiadał wykształcenie techniczne (ukończył szkołę politechniczną w Pradze), nie zrealizował w pełni projektu Schinkla (choć na nim się opierał), rezygnując chociażby z symetrii. Zamiast tego wprowadził on kilka autorskich elementów, m. in. dodano jedną kondygnację, a w bryłę Zamku wkomponowano loggie, wieżyczki i wykusze. Przed fasadą północną wzniesiono babiniec (rozebrany ze względów technicznychw 1937 r.), z kolei od strony południowej ustawiono w narożnikach dwie prostokątne wieże i szeroki ryzalit przepruty ostrołukową arkadą, nadającą tej części nieco orientalnego smaczku. Tę część zresztą szczególnie lubił sam hrabia, pisząc w jednym z listów: „Jest to w moich oczach najprześliczniejszy twór architektury, jaki tylko sobie wymyśleć można.” Zmieniono również wnętrza zamku. Na pierwszym piętrze po stronie południowej połączono dwie komnaty, tworząc jedną, dwupiętrową salę z dekoracjami w stylu mauretańskim, mającą być miejscem eksponowania zbiorów muzealnych. Wykonano też nowe odrzwia, intarsjowane posadzki czy sklepienia w stylu gotyckim. Podczas realizacji przebudowy hrabia dawał pracę jedynie Polakom, a nawet sam wykonał część prac, np. osobiście wyrzeźbił drewnianą balustradę schodów. Zmieniono również otoczenie Zamku – ogród w stylu francuskim założony przez Teofilę Szołdrską-Potulicką przekształcono w park w stylu romantycznym (obecne Arboretum Kórnickie).

Prace modernizacyjne kontynuował syn Tytusa – Jan Kanty, który udostępniał zgromadzone przez ojca zbiory rodzinie, znajomym i gościom, chociaż niekiedy zgadzał się również na wizytę osób postronnych, jeśli te o to prosiły. W wyniku udziału w powstaniu styczniowym hrabia został zmuszony emigrować, a kontynuowanie prac modernizacyjnych wznowiono dzięki siostrzeńcowi Działyńskiego i jego spadkobiercy – hr. Władysławowi Zamoyskiemu. Na mocy jego testamentu przekazał on cały swój majątek, w tym zamek kórnicki, na rzecz narodu polskiego. W celu zarządzania majątkiem powołano tuż przed śmiercią Zamoyskiego w 1924 r. fundację Zakłady Kórnickie, zaś sam Zamek stał się siedzibą muzeum.

W czasie II wojny światowej w Zamku przechowywano zrabowane przez Niemców poznańskie zbiory muzealne, co jednakże doprowadziło do przeciążenia stropów. Zamek zaczął też osiadać w wyniku obniżenia się poziomu wód gruntowych. Pod koniec wojny część eksponatów wywieziono do Niemiec, część zniszczono, a resztę pozostawiono. Jak napisał jeden ze świadków: „Wnętrze zamku po ucieczce Niemców przedstawiało obraz nie- samowitego zniszczenia. Wszędzie stosy strzaskanych mebli i zabytków.”

Po 1945 r. Zamek, podobnie jak inne tego typu obiekty, znacjonalizowano, zlikwidowano również Zakłady Kórnickie. Na przełomie lat 40. i 50. dokonano niezbędnych napraw, przystosowując również wnętrza na potrzeby powołanej Biblioteki Kórnickiej Polskiej Akademii Nauk, która ma swoją siedzibę w Zamku do dzisiaj. Jest ona jedną z pięciu największych tego typu placówek w Polsce, a w jej zbiorach znajduje się ok. 400 tys. woluminów, w tym ponad 30 tys. starych druków i 14 tys. rękopisów (w tym m.in. Adama Mickiewicza i Fryderyka Chopina). Obecnie pod względem architektonicznym Zamek w Kórniku stanowi połączenie różnych rodzajów stylów, ze szczególnym udziałem elementów neogotyckich. Obok siedziby biblioteki Zamek pełni również rolę muzeum, m.in. w Sali Mauretańskiej znajduje się bogata kolekcja polskich militariów, w tym eksponaty związane z władcami i dowódcami. Ponadto elementem wystawy jest również kolekcja mebli z różnych epok, obrazy, rzeźby czy kolekcja numizmatyczna. Ważnym elementem jest też Arboretum Kórnickie (kolekcja roślin drzewiastych) o powierzchni 30 hektarów, w którym rośnie ok. 3 tys. roślin. 11 VII 2011 r. Zamek został uznany za Pomnik historii Polski.