O povoamento da zona iniciou-se no século XVI. A Freguesia de Santo Antônio de Cassarabu foi criada em 1647 e passa a vila e concelho em 1697 passando a chamar-se Santo Antônio de Sá.

Em 1868 a sede do município passou para a vila de Santana e em 1877 passou a chamar-se Santana de Macacu, com a transferência da antiga sede municipal para o município de Itaboraí. Em 1898 passou a designar-se Santana de Japuíba.
    Em 1923 a capital do município muda de lugar mais uma vez, agora para a vila de Cachoeiras de Macacu. Em 1929 o município passa a designar-se Cachoeiras de Macacu e a sua sede é elevada a cidade.

    Os primeiros registros de ocupação do território que hoje compõe o município de Cachoeiras de Macacu datam no final do século XVI. Num pequeno núcleo agrícola instalado ao redor da antiga capela de Santo Antônio, denominado Santo Antônio de Casseribu, aproveitando a fertilidade natural dos solos, desenvolveram-se cultivos de mandioca, milho, cana-de-açúcar, arroz e feijão. Este núcleo inicial foi elevado a vila em 15 de maio de 1879, com o nome de Santo Antônio de Sá, criando-se, ao mesmo tempo, o município do mesmo nome. Entre 1831 e 1835, por conta de uma febre ordênica, conhecida como “Febre de Macacu”, houve grande perda de vidas e um significativo processo de êxodo rural, tendo se desorganizado as atividades produtivas, e o município entrado em uma séria crise.

    Em 1868, a sede municipal foi transferida do núcleo original para a Freguesia de Santíssima Trindade de Sant’Ana de Macacu, posteriormente denominada Sant’Ana de Japuiba. Até 1930, além das lavouras de subsistência, Cachoeiras de Macacu dependia diretamente das atividades da oficina da Estrada de Ferro Leopoldina, que se aproveitava da localização do município, usando-o como local de transbordo para a subida da serra. Essa função a cidade iria perder o período pós-guerra, quando o ramal ferroviário de Cantagalo foi desativado. Uma mudança significativa ocorreu no município no início da década de 1940, a partir de experiências de distribuição de terras para assentamento de colonos deslocados das áreas de citricultura da baixada fluminense. Estes formaram as colônias agrícolas de Japuíba e Papucaia.

    Firmando-se na atividade agropecuária, o município de Cachoeiras de Macacu, hoje já sofre os efeitos do avanço da metrópole, na medida em que suas terras passam a ser procuradas como área de sítios de lazer, belas cachoeiras e sua maravilhosa Serra, que dá acesso ao Município de Nova Friburgo, bem como já se esboça a expansão de loteamentos nos limites com Itaboraí. Comporta ainda próximo ao seus limites com o Município de Guapimirim, um assentamento agrícola de grande importância chamado São José da Boa Morte, com uma extensão de quase 200 km² e que recebeu este nome por causa de uma igreja construída pelos jesuítas que também tinha esse nome. Hoje a igreja está em ruínas e é um dos principais pontos turísticos da região.

    Atualmente, o Município de Cachoeiras de Macacu é o 9º maior município em extensão territorial do Estado do Rio de Janeiro, com 953,801 Km².

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A Área Urbana em Cachoeiras de Macacu – sede compreende os atuais bairros de:

Rasgo

Tuim

Campo do Prado

Morro do Cleber

Ganguri de Baixo

Ganguri de Cima

Centro

Parque Santa Luíza

Parque Veneza

São Francisco

Poço Verde

Várzea

Santo Antônio

Boa Vista

além das localidades de: Valério

Castália

Boca do Mato.

 

A Área Urbana em Japuíba compreende os atuais bairros de: 

Loteamento Santana

Loteamento Parque Real

Centro

Viracopos

Cardoso Júnior

Loteamento Vilage

e as localidades no entorno.

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A Área Urbana em Papucaia compreende as atuais localidades de: 

Parque Ribeira

Jardim Ribeira

Coqueiral

Centro

Loteamento Veneza

São Sebastião

Guararapes

Coletivo.