Впервые Мазилово встречается в писцовой книге 1627 г., когда в числе "тянувших" к селу Фили деревень упоминается и деревня Мазилово из 6 крестьянских и 4 бобыльских дворов с 14 жителями. Как и Фили, Мазилово в 1627 г. принадлежало Ирине Ивановне Мстиславской, инокине Вознесенского монастыря. После ее смерти оно было отписано в дворцовое ведомство, и по данным 1646 года здесь значилось 13 дворов, где проживало 25 крестьян. На протяжении полувека деревня являлась дворцовым владением, и в конце XVII в. здесь числился 31 житель. В 1689 г. Петр I жалует из Приказа большого дворца своему родному дяде, брату царицы Натальи Кирилловны, боярину Льву Кирилловичу Нарышкину село Фили вместе с деревней Мазилово. 11 июня того же года имение было утверждено за ним отказной книгой. Согласно этому документу в Мазилове в тот момент было 12 дворов, а центр владения - село Фили - было лишь немногим крупнее и состояло из 17 дворов. Нарышкины владели деревней вплоть до реформы 1861 года.

На рубеже XVII-XVIII вв. Лев Кириллович Нарышкин активно обустраивает свою вотчину и, в частности, переносит крестьянские дворы из села Фили на большую Можайскую дорогу. Часть крестьян переселилась в Мазилово. Сюда же были выселены и крестьяне из двух небольших (каждая в два двора) деревушек Гусаревой и Ипской.

Война 1812 года самым непосредственным образом затронула деревню. Если в 1811 г. в ней проживало 129 крестьян, то в 1816 г. - 101. Часть крестьян не вернулась из ополчения, многие были убиты неприятелем. Накануне отмены крепостного права имение находилось на грани разорения. Значительные долги вынудили Нарышкина заложить деревню в Московском опекунском совете.

В последующие годы история Мазилова была типичной для большинства пригородных подмосковных селений. Благодаря живописной округе, здесь развивается дачный промысел, и основной доход жители получают, сдавая на лето дома дачникам.

В 1920-е годы район входит в черту Москвы. Первые строители появились здесь в 1927 году, а уже к 1939 году были возведены первые десятки домов, школы, культурно-бытовые учреждения. Но основное жилищное строительство развернулось в 1960-е годы, когда происходила массовая застройка нового микрорайона Фили-Мазилово.

Другая деревня, расположенная на территории района - Давыдково. Ее история восходит к XIV веку, и тесно связана с историей соседнего села Волынского. Название деревни, очевидно, происходит от имени Давыд. Это имя носил сын основателя села Волынского - Дмитрия Михайловича Боброка-Волынского. Вместе с Волынским Давыдково входило к концу XVI в. в состав царских владений, затем стало собственностью окольничего Андрея Петровича Клешнина, а в начале XVII века перешло в руки князей Лобановых-Ростовских. Позже хозяйкой деревни становится Ирина Никитична Годунова, затем деревня достается касимовским царевичам, от которых в начале XVII века переходит к Долгоруковым, а от них - Шереметевым.

Уже в середине XIX века Давыдково становится дачным местом. В 40-е годы здесь на даче жил известный историк и общественный деятель Т.Н. Грановский, в 1862 г. - поэт Плещеев, в 1865 г. - писатель А.Ф. Писемский. В 1877 г. в окрестностях Давыдкова пишет свои этюды художник Крамской.

В 1960 г. Давыдково входит в состав столицы. В 1966 г. по проекту архитекторов В.Г. Гельфрейха и А.В. Афанасьева оно начинает застраиваться многоэтажными жилыми корпусами нового микрорайона Фили-Мазилово, выросшими на месте старых деревенских построек. В состав района вошла небольшая часть старинного села Кунцево с сохранившимся храмом Знамения Божьей Матери. В границы современного района входит и железнодорожная станция Кунцево, построенная в 1912 году.

Сегодня в районе проживает 83,8 тыс. человек, из них 11 тыс. - дети до 16 лет. Район обслуживают 7 поликлиник, 16 общеобразовательных школ, 5 библиотек. В районе расположены следующие предприятия и объединения: ООО "Кунцево", Внешнеэкономическое объединение "Лицензинторг", ОАО "Литинтерн", издательство "Малыш", АО ЦНИТИ "Техномаш". В районе открыта уникальная Навигацкая школа, слушатели которой проходят практику на известных парусных судах "Серов" и "Крузенштерн".