Erstmals 977 als Wrutschyj () erwähnt, war Owrutsch eine Siedlung der Kiewer Rus. Nach der Plünderung von Korosten wurde es Verwaltungssitz des Stammes der Drewljanen. An der Stelle des aus dieser Zeit stammenden Schlosses steht heute die Verklärungskirche. Ältestes Gotteshaus der Stadt ist jedoch die Basiliuskirche aus dem 12. Jahrhundert, welche 1907–1909 von Alexei Schtschussew restauriert wurde. Owrutsch wurde Teil des Fürstentums Galizien-Wolhynien, vom 14. Jahrhundert an des Großfürstentums Litauen. 1483 zerstörten es die Krimtataren. Die Union von Lublin (1569) machte Polesien zur Provinz der polnisch-litauischen Adelsrepublik. 1641 erklärte Władysław IV. Wasa Owrucz zur königlichen Stadt. Bei der Zweiten Teilung Polens (1793) wurde es vom Russischen Kaiserreich annektiert. 1943 gelang es dem jüdischen Jungen Motele Schlein, in Owrutsch über 200 Nazi-Offiziere durch einen Sprengstoffanschlag zu töten. Seit dem Zerfall der russisch dominierten Ukrainischen Sozialistischen Sowjetrepublik (1922–1991) gehört es zur unabhängigen Ukraine. Ein langlebiges Andenken hinterließ die Herrschaft der Kommunisten in Form der radioaktiven Kontamination des Gebiets durch die Nuklearkatastrophe im benachbarten Tschernobyl (1986), wenn Owrutsch selbst auch nur wenig betroffen war.