Historia Fontanny di Trevi sięga czasów antycznych. Według legendy, pewna dziewczyna wskazała spragnionemu rzymskiemu żołnierzowi ukryte źródło niezwykle smacznej wody. Cesarz Oktawian August rozkazał, aby woda źródlana została doprowadzona akweduktem do Rzymu. 9 kwietnia roku 19 przed Chrystusem 19-to kilometrowy akwedukt nazwany Aqua Vergine został oficjalnie otwarty. Historia odkrycia źródła została przedstawiona na reliefach znajdujących się na dzisiejszej fontannie. W roku 1453 na polecenie papieża Mikołaja V antyczne źródło zostało oczyszczone i ponownie oddane do użytku. Dla papieża Urbana VII fontanna była zbyt prosta i nakazał jej rozbudowę. Zadanie to zostało powierzone architektowi Giovanniemu Berniniemu. Benini rozebrał starą fontannę i przeniósł ją w dzisiejsze miejsce. Urban VII zmarł w roku 1644 i nie doczekał ukończenia fontanny. Kolejni papieże nie wykazywali zainteresowania ukończeniem projektu i fontanna powoli popadała w ruinę. Dopiero papież Klemens XII w roku 1732 ogłosił konkurs na przebudowę i renowację fontanny. Wygrał projekt zgłoszony przez architekta Nicolę Salvi, który zaproponował wkomponowanie fontanny w fasadę Palazzo Poli.
Centralną postacią fontanny jest Okeanos, bóstwo oceanów, stojący w muszli ciągniętej przez dwa konie. Dwa trytony, będące symbolami Kastora i Polluksa starają się okiełznać niespokojne zwierzęta. Cztery kolumny umieszczone w balustradzie symbolizują cztery pory roku, w niszach znajdują się natomiast kobiece postacie będące personifikacjami Zdrowia (po prawej) i Obfitości (po lewej). Po 30 latach budowy, w maju 1762 roku fontanna została uroczyście otwarta przez papieża Klemensa III.
W fontannie rozgrywa się bodajże najsłynniejsza scena włoskiego filmu „La Dolce Vita”. Dzięki tej scenie fontanna stała się sławna na całym świecie. Kąpiel w fontannie jest jednak surowo zakazana. Ostania renowacja fontanny została przeprowadzona w roku 2015 i w całości sfinansowana przez rzymski dom mody Fendi.