Les Français furent les premiers à coloniser les îles Chagos dans le cadre de leurs possessions à l'île Maurice et à La Réunion. À partir de la fin du XVIII^e siècle, Diego Garcia et d'autres îles furent utilisées comme des plantations de noix de coco et pour la production d'huile de coco. Les colons français y installèrent des esclaves venus d'Afrique, principalement de Madagascar et du Mozambique, pour travailler dans les plantations.

Après les guerres napoléoniennes, la France céda l'île Maurice et ses dépendances (y compris les Chagos) à la Grande-Bretagne, par le Traité de Paris (1814). Les îles Chagos furent alors intégrées au territoire de l'île Maurice, qui devint une colonie britannique. Sous domination britannique, les plantations de noix de coco continuèrent à être exploitées, et une petite communauté d'ouvriers, composée de descendants d'esclaves affranchis et de travailleurs sous contrat, s'établit sur Diego Garcia et d'autres îles. Ces habitants, appelés Chagossiens ou Îlois, vivaient de manière isolée, suivant un mode de vie rural.

Les îles Chagos restèrent sous-développées et éloignées des grandes routes commerciales. Leur principal intérêt résidait dans leur position stratégique au coeur de l'océan Indien. Avec la montée en puissance des rivalités de la guerre froide après la Seconde Guerre mondiale, l'intérêt stratégique des îles augmenta. Diego Garcia, avec sa vaste lagune et son emplacement central, fut identifié par les Britanniques et les Américains comme un emplacement idéal pour une base militaire. Jusqu'en 1965, l'archipel des Chagos resta une dépendance de la colonie britannique de l'île Maurice, bien qu'il fût administré de manière distante.

En 1965, peu avant que l'île Maurice n'obtienne son indépendance (1968), les Britanniques détachèrent les îles Chagos de l'administration mauricienne pour former le Territoire britannique de l'océan Indien. Cette décision fut prise sous pression des États-Unis, qui souhaitaient utiliser Diego Garcia comme une base militaire stratégique. En échange de cette cession, Maurice reçut 3 millions de livres sterling, mais cet accord fut ensuite contesté par les autorités mauriciennes, qui déclarèrent qu'il avait été conclu sous pression.  Les Seychelles récupérèrent les îles qui leur avaient été cédées (Aldabra, Farquhar et Desroches) lorsqu'elles obtinrent leur indépendance en 1976, mais les Chagos restèrent sous contrôle britannique.

Une des décisions les plus controversées liées à la création du TBOI fut l'expulsion des habitants des îles Chagos, principalement de Diego Garcia, où une base militaire devait être construite. Entre 1967 et 1973, les Chagossiens, descendants des esclaves et des travailleurs sous contrat, furent progressivement déplacés vers Maurice et les Seychelles. Certains furent aussi réinstallés au Royaume-Uni. Les expulsions se déroulèrent de manière brutale : des familles furent séparées, et beaucoup furent forcées d'abandonner leurs biens. Les Chagossiens se retrouvèrent souvent dans des conditions précaires, sans compensation adéquate ni soutien pour reconstruire leur vie.

En 1971, les États-Unis commencèrent la construction d'une importante base navale et aérienne sur l'île de Diego Garcia, dans le cadre d'un bail accordé par le Royaume-Uni. La base joua un rôle crucial en tant que point d'appui pour les opérations militaires américaines, notamment au Moyen-Orient et en Asie du Sud. Elle fut utilisée lors de la guerre du Golfe (1991), des interventions en Afghanistan (2001) et en Irak (2003). Diego Garcia reste aujourd'hui un des sites militaires les plus importants des États-Unis hors de leur territoire.

Depuis leur expulsion, les Chagossiens et Maurice ont mené de multiples batailles juridiques et politiques pour contester la légitimité de la séparation des îles Chagos et l'expulsion des habitants. Les Chagossiens ont intenté plusieurs procès pour réclamer le droit de revenir dans leurs îles. En 2000, la Haute Cour de Londres leur accorda ce droit, mais cette décision fut annulée en 2008 après un appel du gouvernement britannique. Certains Chagossiens ont reçu des compensations financières dans les années 1980, mais beaucoup considèrent ces montants insuffisants. Des organisations des droits humains, comme Amnesty International, ont dénoncé les expulsions comme une violation des droits fondamentaux.

Maurice a toujours soutenu que les îles Chagos faisaient partie intégrante de son territoire. En 2019, la Cour internationale de justice (CIJ) a rendu un avis consultatif déclarant que le détachement des Chagos de Maurice en 1965 était illégal. La même année, l'Assemblée générale des Nations Unies a adopté une résolution demandant au Royaume-Uni de restituer l'archipel à Maurice. En 2021, une carte officielle de l'ONU a reconnu les Chagos comme appartenant à Maurice. Malgré les avis internationaux, le Royaume-Uni continue de considérer le TBOI comme un territoire britannique. En 2016, les États-Unis et le Royaume-Uni ont renouvelé leur accord pour maintenir la base militaire de Diego Garcia jusqu'en 2036. En 2022, le Royaume-Uni a accepté d'engager des discussions avec Maurice sur l'avenir des Chagos, mais aucune solution définitive n'a encore été trouvée. Une partie des descendants des exilés vit aujourd'hui au Royaume-Uni, principalement à Crawley (Angleterre), où ils continuent de défendre leur cause.