Okul, 1888 yılında yanan eski adliye binasında bugünkü valilik binasının bulunduğu bölgede 120 öğrenci ile birlikte 5 yıllık Mekteb-i İdâdî olarak eğitim ve öğretime başlamıştır. İzmir Adliyesi binasının yerinde temelleri atılan ilk idâdî binası üç yıllık bir çalışmadan sonra yirmidörtbin altın harcanarak hizmete sunulmuştur.

Okulun ilk müdürü Tarih-Coğrafya öğretmeni Abdurrahman Bey’dir. 1890 yılında 7 yıllık idâdî olan okul, İkinci Meşrutiyet’ten sonra 1910 yılında dönemin Millî Eğitim Nazırı Emrullah Efendi zamanında sultânî olmuştur.

İzmir’in işgali sırasında eğitim öğretime ara verilmiş ise de kesintiye uğrayan eğitim 9 Eylül 1922’de İzmir’in düşman işgalinden kurtarılmasıyla yeniden başlamıştır. Cumhuriyet dönemine kadar Mekteb-i Sultânî olarak gençlere eğitim ve öğretim hizmeti sunmuştur. Bu süre içinde Halit Ziya UŞAKLIGİL, Ahmet HAŞİM, Mahmut ESAT, Selim SIRRI, Mustafa RAHMİ ve daha birçok değerli şahsiyet okulda öğretmen olarak görev yapmıştır.

Cumhuriyet dönemi ile birlikte 1922-1923 eğitim ve öğretim yılında okul lise olmuştur. İzmir Erkek Lisesi, İzmir Birinci Erkek Lisesi adlarını alan okul 1942 yılında İzmir Atatürk Lisesi adını almıştır. Atatürk adını alan liseyi 1932 yılında Mustafa Kemal ATATÜRK ziyaret etmiştir.

Okulun mezunlarından olan Rıdvan Nafiz Bey lise olduktan sonra okulun ilk müdürüdür. 1991-1992 öğretim yılında ders geçme ve kredi sistemine göre eğitim veren okul 1993- 1994 eğitim ve öğretim yılında yabancı dil ağırlıklı lise olmuş, 1997-1998 eğitim ve öğretim yılında da Anadolu lisesi olmuştur. 1994-1995 öğretim yılında hazırlık sınıfı 10’a çıkarılarak öğrenci sayısı arttırılmıştır.

Ülkemizin yönetiminde, sanatında söz sahibi olmuş büyük devlet adamları, bilim insanları ve sanatçıları yetiştiren okul, özellikle fen bilimleri alanında büyük başarılar elde etmiştir.