Река Чусовая – единственная река, пересекающая Уральский хребет с востока на запад. Уникальное географическое расположение обусловило ее дальнейшую судьбу – река стала дорогой, транспортной артерией для людей. Уже в каменном веке вдоль ее берегов пролегают пути первобытных охотников. Свидетельствами тому являются, в том числе, уникальные пещерные святилища Чусовой. В пещерах древний человек оставлял жертвенные дары, выпрашивая у местных духов удачи в опасном и долгом пути. Центральным святилищем р. Чусовой в силу своего положения и характеристик являлся камень Дыроватый (пещера Скалолазов). 

Здесь обязательно требовалось остановиться и почтить дарами «Хозяина» Чусовой. Причем знали это святилище за сотни километров от его расположения (Сериков Ю. Б. Пещерные святилища реки Чусовой. 2008 г.). Часть коллекции находок камня Дыроватого сегодня хранится в Эрмитаже. 

В 1988 году археологами было обнаружено и исследовано двойное погребение в гроте камня Дождевой. По мнению исследователей (Сериков Ю. Б. Пещерные святилища реки Чусовой. 2008 г.), захоронение было совершено в неолитическое время по очень сложному обряду. Детальный анализ позволяет интерпретировать его как погребение шамана и его помощницы. С момента находок погребений прошло 20 лет, но они продолжают оставаться самыми богатыми погребениями каменного века Урала. 
Следующий яркий период в истории реки Чусовой связан с приходом русского населения. Первые сведения об Урале появляются в русских летописях с конца XI века. В XII - XIII веках в Приуралье появляется первое оседлое русское население, а уже к концу XV века основная часть приуральских земель прочно вошла в состав Русского государства.
1 сентября 1581 года отряд Ермака двинулся из Чусовских городков в Сибирь. Вверх по Чусовой дружина поднялась, по одной из версий историков, вначале до устья реки Межевая Утка, но, оценив этот путь как более трудный, спустилась до устья реки Серебрянка. По преданию, Ермак выдумал способ с помощью распростертых парусов со своих судов «наподобие плотины воду в Чусовой запрудить, чтобы находящиеся напереди суда на некоторое расстояние идти могли. А как сие в дальнем расстоянии более не действовало, то он приказывал парус снимать, и ближе позади судов оные опять растягивать». Так поднялись до верховьев реки, волоком переправилась в бассейн реки Тагил и по ней – в Туру. После разгрома дружиной Ермака войска татарского хана Кучума берега Чусовой стали активно заселяться русскими.

XVII век - время окончательного освоения Урала русскими и накопления опыта в освоении природных богатств края. Именно в это время был подготовлен стремительный взлет Урала в XVIII веке, превращение его в крупнейший центр отечественной металлургии. Весной 1703 года от Уткинской пристани по Чусовой прошел первый «железный» караван с продукцией горных заводов. С 1703 по 1760 гг. на Чусовой было построено более полутора десятков государственных и частных пристаней. Большинство пристаней служили местом, куда гужевым транспортом доставлялась продукция заводов, складировалась, а затем грузилась на построенные здесь же суда (от легких дощаников и полубарок, до тяжелых коломенок).

На территории природного парка сегодня можно увидеть следы масштабных гидротехнических сооружений, пристаней Старая Утка, Старая Шайтанка, Илим, Сулем, Усть-Утка, Кашка.

Время наибольшего подъема сплавного дела на Чусовой пришлось на вторую половину XIX века.

В 1724 году на Чусовой родился Никита Акинфиевич Демидов – внук основателя известной уральской династии заводчиков Никиты Демидова (Антуфьева), и в честь этого события в 1779 году по его указанию был установлен крест, высеченный из целого камня, который возвышается на берегу и по сей день. На другом берегу стоит камень Писаный, высоко на котором была сделана надпись о рождении Никиты Демидова.

«Энциклопедией народной жизни» второй половины XIX в. называют наследие уральского писателя Дмитрия Наркисовича Мамина-Сибиряка, чье детство и юность прошло в Висиме, в непосредственной близости с Чусовой. В отсутствие научных исследований его проза становится чуть ли не единственным источником знаний о той эпохе и отражает наиболее живописные моменты материальной и духовной культуры. В настоящее время в посёлке Висим действует дом-музей писателя. 

В 1877-1878 гг. начала работать железнодорожная линия Пермь - Нижний Тагил - Екатеринбург. После постройки в конце столетия узкоколейной железной дороги, соединившей Висимо-Шайтанский и Висимо-Уткинский заводы с Нижним Тагилом, необходимость в сплаве вообще отпала, но неплохие заработки стали давать лесные работы.

В 20 - гг. XX века по Чусовой прошли последние барки с углем из Илима до Перми. В советское время по реке, начиная с 30-х гг. и вплоть до 70-х гг. осуществлялся молевой сплав леса (одиночными деревьями).

В 1970 году маршруту г. Свердловск - турбаза Коуровская - г. Чусовой был присвоен код 157-79-01 (58). Поэтому многим туристам со стажем сплав по Чусовой известен как маршрут № 58.

19 октября 2001 года был принят Указ Губернатора Свердловской области «О мерах по стабилизации экологической ситуации и рациональному природопользованию в бассейне реки Чусовой на территории Свердловской области». Постановлением Правительства Свердловской области №519-ПП от 17 июня 2004 г. было учреждено Областное государственное учреждение «Природный парк «Река Чусовая». Общая площадь особо охраняемой природной территории составила 77146 гектар (771, 46 км2).