Entre 1678 et 1686, mademoiselle de Montpensier, cousine de Louis XIV, fait l’acquisition pour 40 000 livres d’une « maison de plaisance » située à Choisy et fait construire à la place un château . Le domaine, avec le château et le parc, s’étend sur 35 hectares. Le fronton sculpté et la décoration intérieure sont l’œuvre d’Étienne Le Hongre et de Charles de la Fosse (1682-1686).
André Le Nôtre est consulté sur les jardins : trouvant le site sinistre (« On n’y voyait la rivière que comme par une lucarne. »), il conseille de commencer par « mettre bas tout ce qu’il y avait de bois », ce qui ne fut pas fait. La princesse ne suivit pas les instructions de Le Nôtre et conserva le peu de couvert qu’elle avait. Elle tenait surtout à voir, le raconte-t-elle dans ses mémoires, la circulation fluviale depuis sa chambre.
Á la mort de la duchesse, le château devient tour à tour propriété de personnes illustres : du Dauphin de France, fils de Louis XIV, de la marquise de Louvois, de la princesse de Conti.
En 1739, le domaine de Choisy est acheté par le roi Louis XV, qui donne au village le nom de Choisy-le-Roi. Il y vient régulièrement avec sa Cour, et est accompagné de sa favorite Mme de Pompadour.
Louis XV, désireux de disposer d’une résidence à proximité de la forêt de Sénart, dans laquelle il aimait chasser, ne cessa d’y apporter des embellissements apportés par son Premier architecte, Jacques-Ange Gabriel, qui poursuivit ainsi l’œuvre de son père. Choisy est pour le Roi un lieu de détente propice aux jeux, aux fêtes, aux promenades sur la Seine.
Avec l’accroissement de la famille royale, le corps central du château est doublé en profondeur. On construit une salle de spectacles, des écuries, une orangerie, un pavillon des bains.
Puis en 1754, trouvant cette demeure trop grande, le Roi commande à l’architecte Ange-Jacques Gabriel un pavillon, le « Petit Château » ou « Château-Neuf », maison particulière du roi, abritant la célèbre table volante, montant mécaniquement du sous-sol toute dressée. Les meilleures artistes et artisans conjuguèrent leur talent pour orner la demeure de la famille royale considérée comme une des expressions les plus abouties de ce « moment de perfection de l’Art français » que fut le règne de Louis XV. Celui-ci considéra toujours Choisy comme sa maison familiale à l’inverse de Versailles, Fontainebleau et Compiègne, résidences officielles. Parmi les décorateurs figurent Desportes, Oudry, Jean-Jacques Bachelier.
Après le mort de Louis XV, le château est peu à peu laissé à l’abandon. Louis XVI ne s’y plait pas et son entretien lui coûte trop cher. En 1787, le château est démeublé et cédé au département de la Guerre pour en faire une caserne. Puis vient la Révolution et la vente aux enchères en 1791 du domaine comme bien national. Le parc et les bâtiments sont vendus en lots à une vingtaine de propriétaires privés. Les bâtiments seront ainsi démontés et démolis petit à petit, ne laissant aujourd’hui que très peu de traces visibles dans le paysage.
