Vuonna 1849 Kalifornian kultaryntäyksen aikana alueelle saapui eversti Robert S. Baker ja hän osti maata karjatilalleen Don Franciscon perillisiltä vuonna 1872. Vuonna 1874 senaattori John P. Jones osti osuuden Bakerin tilasta, josta oli alettu suunnitella kaupunkia ja Etelä-Kalifornian keskusta. Paikalta alettiin myydä tontteja vuonna 1875 ja paikalle tulvi halukkaita uusia asukkaita. Santa Monica koki kuitenkin takaiskun, kun alueen satamaksi valittiin Los Angelesin satama Santa Monican sijaan. Joka tapauksessa Santa Monicasta tehtiin hallinnollisesti oma kaupunkinsa vuonna 1886 ja vuoteen 1902 mennessä Santa Monican asukasluku oli kasvanut lukemaan 7 208. 1920-luku oli nopean kasvun aikaa. Santa Monica veti ihmisiä puoleensa esimerkiksi Ocean parkin, Venicen ja Santa Monica Pier -laiturin (tuolloinen Looff Pier) avulla. Vuonna 1924 Donald Douglas teki ensimmäisen maailmanympäryslennon Douglas World Cruiserilla Santa Monicasta käsin tuoden kaupungille kansainvälistä huomiota. Kaupunki kärsi 1930-luvun lamasta, mutta kasvoi jälleen 1940- ja 1950-luvuilla. Nykyisin kaupunki on tunnettu matkailu- ja viihdekeskus.