ODTÜ’de bir Kimya Bölümü kurulması fikri 1959 yılında Vedat B. Enüstün’ün ODTÜ’ye katılmasıyla oluşmuş; Mayıs 1960’da Ankara Üniversitesi öğretim üyelerinden Bahattin M. Baysal’ın profesörlüğe yükseltilerek ODTÜ’ye atanması ve Kurucu Bölüm Başkanlığı görevini yüklenmesiyle hayata geçirilmiştir. Bölüme aynı yıl içinde öğrenci alınmış ve derslere güz döneminde başlanmıştır. İlk üç yıl boyunca dersler ve laboratuvarlar Türkiye Büyük Millet Meclisi (TBMM) arkasındaki ek binalarda ve ilave edilen barakalarda yapılmıştır.
Kimya Bölümü bugünkü yerleşkedeki binalarına 1965 yılında taşınmıştır. Beş bloktan oluşan Bölümün ilk binaları olan ve bugün B ve C olarak adlandırılan ikiz bloklar 01.10.1964 tarihinde tamamlanmıştır. Analitik Kimya ve Genel Kimya laboratuvarları ile Kimya Amfisini içeren A bloğu 30.07.1968, O (ofisler) ve D blokları (polimer ve organik laboratuvarları) kısmı 03.02.1974 ve C bloğuna kat ilavesi (seminer odasının bulunduğu kat) 01.09.1978 tarihinde bitirilmiştir. 1967-1968 yıllarında Oktay Sinanoğlu ve öğrencileri Önder Pamuk, Timur Hacıoğlu ve İskender Öksüz ile Fuat Bayrakçılar ve Şakir Erkoç tarafından kurulan Teorik Kimya Bölümü, 1982 yılında kapanarak, Kimya Bölümü bünyesine katılmıştır.
ODTÜ’nün; ülkede o sıradaki mevcut üniversitelerden farklı bir anlayışla eğitim-öğretimi, hem de İngilizce dilinde, verecek bir irade ile kurulmuş olması, bölüme öğretim elemanı seçimini ve laboratuvarların donatılmasını çok önemli kılıyordu. Bu anlayış ile kısa sürede alt yapı ve akademik kadro için çalışmalar başlamış ve çeşitli kurumlarda görev yapmakta olan, yurtdışında doktora yapmış elemanlar kazanılarak, 5 öğretim üyesi ve 4 asistandan oluşan çekirdek kadro ile yola çıkılmıştır. Bölümün ilk öğretim elemanları Bahattin M. Baysal, Vedat B. Enüstün, Raşit Tolun, Lütfi Karasoy ve Mutena Yörükoğlu, ilk asistanlar ise Turgut Balkaş, M. Sacit Başol, Baylan R. (Ersoy) Türkmen ve Güneri Akovalı’dır.
Bölüm ilk lisans mezunlarını 1963 yılında vermiştir. Bu mezunlar 1960 yılında 2. sınıfa transfer öğrenci olarak kabul edilen, dördü Ürdün’den ve biri Irak’tan gelen 5 yabancı uyruklu öğrencidir. Dört yıllık eğitimlerinin tümünü Bölümde tamamlayarak 1964 yılında mezun olan ilk öğrenciler ise Hasan Niyazi Erten, Mete Enuysal ve Yakup Mehmet’tir.
Bölümde lisans eğitiminin yanı sıra lisansüstü çalışmalar da hemen kuruluş sonrası başlatılmıştır. İlk yüksek lisans mezunu Ertuğrul H. Ergöz (1964) ve ilk doktora mezunları Namık K. Tunalı (1967), Ulviye (Yücelik) Özer (1968), M. Sacit Başol (1968) ve Güneri Akovalı’dan (1968) sonra her düzeydeki eğitim yoğunlaşarak sürmüştür. M.Sacit Başol Türkiye’de ilk kez interdisipliner programların başlamasına öncü olmuştur.
Bölümün ilk yıllarında, laboratuvarların donatılmasında 1961-1972 arasında üniversiteye sağlanan Ford Vakfı yardımları yararlı olmuştur. Proje kapsamında, ülkedeki ilk Co-60 Gamma Işınları Kaynağı, Büyüklükçe Ayırma Kromatografi (Gel Permeation Chromatography) cihazı, Geçirimli Elektron Mikroskobu (Transmission Electron Microscopy), Nükleer Magnetik Rezonans Spektrometresi ve Elektron Spin Rezonans Spektrometresi ODTÜ Kimya Bölümü laboratuvarlarına alınmış ve yoğun bir şekilde araştırmalarda kullanılmıştır.
ODTÜ Kimya Bölümünde görev yapmış 9 öğretim üyesi ülkemizin en prestijli temel bilim ödülü olan TÜBİTAK Bilim Ödülünü kazanmıştır.
