De introductie van de atletiek in Nederland wordt toegeschreven aan de uit Witmarsum (Friesland) afkomstige Pim Mulier (1865 – 1954).
Mede door toedoen van Pim Mulier werd in 1886 achter het Rijksmuseum in Amsterdam de, voor zover bekend, eerste officiële atletiekwedstrijd gehouden, waaraan Nederlanders, Engelsen en Belgen deelnamen.
Het was ook Mulier, die ervoor zorgde dat in 1891, toen enkele voetbalclubs in Nederland zich organiseerde in een bond, de atletiek daarbij betrokken werd.
In de beginjaren van de atletiek werd de sport ondergebracht bij met name reeds bestaande gymnastiekverenigingen. In de laatste jaren van de 19e eeuw ontstonden de eerste specifieke atletiekclubs, waaronder Pro Patria uit Rotterdam, opgericht in 1896.
De Rotterdammer W.C. Hartmann werd tot eerste voorzitter van de NAU benoemd.
De eerste atletiekinterland op Nederlandse bodem vond plaats op 2 juli 1911 te Rotterdam. De Belgen fungeerden als tegenstander.
Tijdens de Olympische Spelen van Stockholm in 1912 werd de International Amateur Athletics Federation (IAAF) opgericht, de wereldbond voor atletiek, toen nog geheel op amateuristische basis.
Tussen 1915 en 1921 groeide de N.A.U., onder voorzitterschap van Pieter Scharroo, stormachtig: van 32 naar 105 verenigingen. Koningin Wilhelmina verleende de N.A.U. bij haar 25-jarig jubileum in 1926 het predicaat 'Koninklijk', waarmee de N.A.U. overging in K.N.A.U.
Hoewel de Nederlandse atletiekprestaties tijdens de Olympische Spelen van 1928 in Amsterdam tegenvielen, betekende dit grootscheepse evenement toch een stimulans voor de verdere ontwikkeling van de atletiek in Nederland. In Amsterdam stonden voor het eerst atletieknummers voor dames op het Olympisch programma.
In de jaren na de Olympische Spelen van 1928 telde Nederland circa 15 verschillende, met name gewestelijke of provinciale atletiekbonden. In de oorlogsjaren nam het ledenaantal sterk toe. In 1946 telde de K.N.A.U. 17.408 leden, verdeeld over 9 districten en 357 verenigingen.
De mijnbouwkundig ingenieur Adriaan Paulen was niet alleen een zeer verdienstelijk atleet (vier maal Nederlands kampioen op de 400 m en tweemaal op de 800 m, en deelnemer aan de Olympische Spelen van Antwerpen 1920, Parijs 1924 en Amsterdam 1928), hij was ook een krachtdadig bestuurder, eerst als voorzitter van zijn club AVON uit Heerlen, maar ook van 1944 tot 1964 voorzitter van de K.N.A.U.
Ook in de jaren na de Tweede Wereldoorlog kende de Nederlandse atletiek een sterke groei, mede dankzij de ongekende successen van Fanny Blankers-Koen op de Olympische Spelen van 1948 te Londen. Fanny behaalde goud op de 100 meter, de 200 meter, en de 80 meter horden.
In 1933 werd door de IAAF een speciaal comité opgericht dat als eerste taak kreeg de organisatie van de eerste Europese kampioenschappen atletiek in 1934, in Turijn. Later werd daar ook de organisatie van de Europacup (1965) en de Europese Indoorkampioenschappen (1966) aan toegevoegd, totdat het comité in 1970 werd omgevormd tot de European Athletic Association (behoudens in formele documenten aangeduid als ‘European Athletics’).
Tijdens de Olympische Spelen van Moskou behaalde Gerard Nijboer een zilveren medaille op de marathon. Een bijzondere prestatie, ook al omdat Olympische atletiekmedailles voor Nederlandse mannen slechts sporadisch voorkomen.
Als voorzitter van de IAAF heeft Ad Paulen zich bijzonder ingezet voor het instellen van wereld-kampioenschappen in atletiek. Paulen was de stuwende kracht achter de eerste editie van dit WK, dat in 1983 in Helsinki werd gerealiseerd.
Ria Stalman behaalde in totaal 17 Nederlandse titels, waarvan 10 keer Nederlands kampioen op de discus en 7 keer met kogelstoten.
In 1988 staat zij voor het eerst in de finale van de 800 meter tijdens het NK, en wordt ze het jaar daarop voor het eerst Nederlands kampioen op die afstand. Slechts drie jaar later wint Ellen bij de Olympische Spelen van Barcelona in 1992 de 800 meter in 1.55,54, een tijd die nog steeds geldt als Nederlands record.
Op 11 augustus 2005 veroverde Blom in Helsinki de wereldtitel met een sprong van 5,80 m.
In 1996 werd een wijziging in de structuur van de KNAU doorgevoerd. Er werd afscheid genomen van de, op dat moment nog, vijf districten. De 24 regio’s die voor de districten in de plaats kwamen, vormen geen bestuurlijk gremium en zijn vooral bedoeld als organisatorische eenheden. Met de reorganisatie is een platte organisatie ontstaan met korte lijnen tussen bestuur, bondsbureau en verenigingen.
Nu al historisch: op 28 augustus 2015 verovert de 23-jarige Dafne Schippers tijdens de WK atletiek in Peking het goud op de 200 meter, in een sensationele tijd van 21.63, een Europees record!
De Atletiekunie (sinds 2007 wordt Atletiekunie als ‘roepnaam’ gehanteerd) telt inmiddels bijna 300 verenigingen, en is met ruim 140.000 leden in omvang de achtste sportbond van Nederland.
Voor het eerst in de geschiedenis wordt in 2016 een Europees kampioenschap Atletiek (outdoor) in Nederland georganiseerd.
11 augustus 2017: topatlete Dafne Schippers behaalt goud op de 200 meter.
