Studij Prehrambene tehnologije i Biotehnologije na Sveučilištu u Zagrebu ustrojen je odlukom Sabora SRH od 1956. godine, kada je dotadašnji odsjek Tehničkog fakulteta izdvojen u zaseban fakultet, Kemijsko-prehrambeno-rudarski fakultet s tri odsjeka. Studij na Prehrambeno-tehnološkom odsjeku novog Fakulteta imao je tri smjera: Prehrambenotehnološki, Biotehnološki i Tehnološko-analitički. U prvoj akademskoj godini 1956./1957. na Prehrambeno-tehnološkom odsjeku bilo je upisano 432 studenta s područja cijele bivše države.
Dinamični razvoj prehrambene tehnologije i biotehnologije u posljednjih pet dekada bio je popraćen preustrojem tadašnjeg Fakulteta, koji je postepeno, kroz više koraka doveo do osnivanja samostalnog Prehrambeno-biotehnološkog fakulteta. Tako je 1960. godine Prehrambeno-tehnološki odsjek prerastao u Biotehnološki odjel Tehnološkog Fakulteta, koji je i dalje imao tri studijska smjera. Godine 1979. reorganizacijom Tehnološkog fakulteta, Biotehnološki odjel prerasta u današnji Prehrambeno-biotehnološki fakultet. Prema tadašnjem nastavnom programu studij se odvijao kroz dva smjera: Prehrambeno inženjerstvo i Biokemijsko inženjerstvo, a završetkom studija stjecalo se zvanje „diplomirani inženjer prehrambene tehnologije“. Od 1984. godine uveden je i smjer Nutricionizam. Te godine Fakultet uvodi i stručni studij (tzv. VI stupanj).
Stalni razvoj znanosti na područjima djelovanja Fakulteta, te razvoj novih tehnologija baziranih na novim znanjima, posebice razvoj moderne molekularne biotehnologije, doveo je do potrebe za daljnjim profiliranjem nastavnih programa. Tako su 1996. godine, ustrojena dva studija: studij Prehrambene tehnologije sa smjerovima Prehrambeno inženjerstvo i Nutricionizam te studij Biotehnologije sa smjerovima Biokemijsko-mikrobiološki i Biokemijsko inženjerstvo.
Promjene sustava studiranja u hrvatskom visokoškolskom sustavu sukladno bolonjskom procesu, dovele su do redefiniranja i daljnjeg osuvremenjivanja studijskih programa. Od akademske godine 2005./2006. studij na Fakultetu organiziran je po načelu 3+2, te se provode tri preddiplomska studija u trajanju od 3 godine: Prehrambena tehnologija, Biotehnologija i Nutricionizam, a od akademske godine 2008./2009. provodi se i pet dvogodišnjih diplomskih studija: Prehrambeno inženjerstvo, Upravljanje sigurnošću hrane, Bioprocesno inženjerstvo, Molekularna biotehnologija i Nutricionizam.
Uz diplomske studije, Fakultet ima dugu tradiciju u provođenju poslijediplomskih studija te je prvi poslijediplomski studij Kemija i tehnologija antibiotika organiziran još 1960. godine u suradnji s tvornicom „Pliva“. Godine 1965. započeta je poslijediplomska nastava na područjima prehrambene tehnologije, biotehnologije i analitike namirnica, u okviru više poslijediplomskih studija. Implementacijom bolonjskog procesa ustrojena su tri poslijediplomska sveučilišna (doktorska) studija na Fakultetu: Prehrambena tehnologija, Biotehnologija i bioprocesno inženjerstvo i Nutricionizam (danas: jedinstveni studij), te dva poslijediplomska specijalistička studija: Upravljanje hranom te Kvaliteta i sigurnost hrane.
Uz stalna unaprjeđivanja i osuvremenjivanje nastavnog procesa, razvoj Fakulteta od njegovog osnutka do danas obuhvaća i sve ostale aktivnosti jedne visokoškolske institucije, u prvom redu znanstveno-istraživački rad. Od prvih dana Fakultet je bio usko povezan sa tadašnjim Prehrambeno-tehnološkim institutom i znatan broj nastavnika Fakulteta, posebice iz područja prehrambene tehnologije te kontrole kvalitete prehrambenih proizvoda, potekao je iz tog instituta. Većina istraživanja koja su se tada provodila na Fakultetu i Institutu bila su pretežno stručnog karaktera. Međutim, istraživanja se vrlo brzo usmjeravaju prema znanstvenim temeljnim i primijenjenim istraživanjima. Reorganizacijom Fakulteta 1979. godine Prehrambeno-tehnološki institut ulazi u sastav Fakulteta kao Centar za kontrolu namirnica.
Bitan oslonac za razvoj znanstvenih istraživanja bio je i uzajamni razvoj Fakulteta i vlastitog časopisa, koji je od stručnog časopisa „Informacije Prehrambeno-tehnološkog instituta“ prerastao u znanstveni časopis „Food Technology and Biotechnology“, danas prepoznat od međunarodne znanstvene zajednice. Mnogi nastavnici Fakulteta su objavljivanjem svojih prvih radova u ovom časopisu prepoznati kao vrsni istraživači od strane međunarodne znanstvene zajednice.
Obrazovanjem vlastitog nastavničkog kadra te usavršavanjem nastavnika boravcima na inozemnim institucijama, Fakultet je već sredinom sedamdesetih godina prošlog stoljeća postao vodeća znanstveno-nastavna institucija unutar biotehničkog područja, ne samo na Sveučilištu u Zagrebu i Hrvatskoj već i unutar bivše države. Kvaliteta znanstvenoistraživačkog rada na Fakultetu kontinuirano je rasla, tako da su do danas postignuti rezultati, kako primijenjenih, tako i temeljnih istraživanja, doveli Fakultet do međunarodne prepoznatljivosti, a neke istraživačke grupe su kroz dugogodišnju suradnju sa istraživačima eminentnih europskih i svjetskih sveučilišta i instituta dosegle razinu znanstvene izvrsnosti.
Tijekom vrlo dinamičkog razvoja, nastavnici Fakulteta su dali i značajan doprinos razvoju cjelokupne akademske zajednice i društva sudjelujući u upravljačkim tijelima Sveučilišta kao prorektori ili predsjednici Odbora Sveučilišta i studentskih udruga pri Sveučilištu. Također, imali su vodeće uloge u osnivanju i u upravljačkim tijelima većeg broja stručnih društava u Hrvatskoj kao i na razini bivše države.