בשנת 1925 רכשה חברת 'זכרון דוד', קבוצה של יהודים חרדים מירושלים, שטח של 4,000 דונם בין בית לחם לחברון. בשנת 1927 הם הקימו במקום את הישוב החקלאי 'מגדל עדר'. המתישבים, שהיו חסרי אמצעים וחסרי הכשרה חקלאית, ניסו לפתח משק חקלאי תוך התמודדות עם המחסור במים ובקרקע חקלאית, פגעי מזג האויר, הבדידות והניתוק. הם סבלו ממצוקה כלכלית ובעקבות הטבח ביהודי חברון במאורעות 1929 עזבו את המקום והישוב חרב.
בשנת 1932 הקים שמואל צבי הולצמן, פרדסן מרחובות, את חברת 'אל ההר' שמטרתה רכישת אדמות וישוב יהודים באזורי ההר. בשנת 1934 רכשה 'אל ההר' את אדמות 'מגדל עדר' מחברת 'זכרון דוד' וכן אדמות נוספות באזור. החברה תכננה להקים במקום שלושה ישובים: 'כפר עציון' - מושבה חקלאית שתתבסס על משק מטעים, רפת ולול ותיקרא על שמו של הולצמן (הולץ - עץ); 'פרי עמל' - ישוב של חברי הקואופרטיב 'אגודת בנין ומלאכה' מירושלים; 'יער עציון' - ישוב של בתי קיט והבראה. בשנת 1935 הגיעה למקום קבוצת פועלים שמנתה 30-20 איש, ביניהם קבוצה מיוצאי ארגון 'השומר', קבוצת פועלים יוצאי כורדיסטאן וקבוצה של חברי 'הנוער הציוני' ממגדיאל וכפר סבא. חברי הקבוצה החלו בהכשרת הקרקעות ובהכנה לנטיעות עבור בעלי הקרקעות. בשנת 1936 נקלעה חברת 'אל ההר' לקשיים כלכליים. באפריל 1936, עם פרוץ מאורעות 1936 החלו ערביי האזור להתנכל לפועלים בכפר עציון. המצב הלך והחמיר ובמרס 1937 נאלצו אחרוני הפועלים לעזוב. הישוב נהרס כליל ובשנת 1942 נמכרו האדמות לקק"ל.
ב-30 באפריל 1943 התיישבה במקום 'קבוצת אברהם' של 'הפועל המזרחי' והקימה את קיבוץ כפר עציון. הקמת הישוב נועדה ולמנוע חזרת האדמות לידים ערביות ולהשפיע על גבולות המדינה היהודית. חברי 'קבוצת אברהם' היו מבוגרי תנועות 'השומר הדתי' ו'בני עקיבא' בפולין. הם עלו לארץ בתקופת השלטון הנאצי, חלקם כמעפילים, והקימו קבוצת הכשרה להתיישבות בסמוך לכפר פינס. המתיישבים התמודדו עם התנאים הקשים והצליחו להיאחז במקום. הם חצבו בריכות מים, בנו טראסות, נטעו מטעים, הקימו משק חי שכלל רפת ולול, הקימו בית הבראה, והחלו בהכנות להקמת מפעל תעשייתי למכניקה עדינה ולהפעלת מחצבה. כמו כן התנהלו בקיבוץ חיי תרבות תורנית וכללית עשירים. בכפר עציון נקלטו גרעיני עולים ופליטי שואה ובתחילת 1947 מנה הקיבוץ כ-165 חברים וכ-70 ילדים.
במטרה להרחיב את ההתיישבות באזור ולהקל על הבדידות ועל בעיות הביטחון הוקמו בסמוך שלושה קיבוצים נוספים: משואות יצחק (1945), עין צורים (1946) ורבדים (1947). יחד היוו היישובים את גוש עציון, ששכן על אם הדרך ירושלים-חברון. בתחילת 1947 מנה הגוש כ-450 נפש והשתרע על שטח של כ-20,000 דונם, מחציתם בבעלות יהודית.
ב-29 בנובמבר 1947 התקבלה באו"ם החלטת החלוקה, על פיה אמור היה גוש עציון להכלל בתחומי המדינה הערבית. למחרת אותו יום פרצה מלחמת העצמאות וערביי האזור החלו להתנכל לישוב היהודי המבודד בגוש עציון. התושבים מצאו עצמם במצור, כשהכביש היחיד לגוש עובר באזורים שבשליטה ערבית. המגינים היו מעטים והציוד הצבאי היה דל. כנגדם ניצבו אלפי ערבים מאורגנים בכנופיות וחמושים בנשק קל ובתחמושת בשפע. תגבורת של הפלמ"ח בראשות דני מס הגיעה למקום וסייעה בהכנת גוש עציון למערכה הצפויה. בוצרו עמדות, נתפסו משלטים והמשק והמרחב אורגנו למתחם הגנתי אחד. ב-5 בינואר 1948 פונו הילדים, רוב האמהות, המבוגרים והחולים לירושלים. בחלוף הזמן, האספקה והתחמושת הלכו ואזלו. שיירות תגבורת שניסו לפרוץ את המצור הותקפו וסבלו מאבדות כבדות.
ב-14 בינואר 1948 הותקף גוש עציון על ידי המוני ערבים שהוזעקו מהסביבה. במהלך הקרב הקשה ניסו התוקפים לבתר את גוש עציון אך הונסו. מלאי התחמושת והתרופות אזל והיה חשש מחידוש ההתקפה. לעזרת תושבי הגוש נשלחה מחלקה של 35 לוחמים, אנשי פלמ"ח וחי"ש, בפיקודו של דני מס. הלוחמים התגלו על ידי הערבים, ובקרב שנערך נהרגו כולם. בפברואר 1948 הציעה הסוכנות לחברי כפר עציון לעבור להתישב במקום אחר, אולם נענתה בסירוב. ב-2 בפברואר 1948 החלה הפעלתו של מסלול נחיתה למטוסים שאיפשר העברת משלוחים קטנים של אספקה ותחמושת.
במקביל להגנה על ישוביהם, עסקו מגיני גוש עציון בתקיפת התחבורה הערבית בכביש חברון-ירושלים והפרעה לתנועת הכנופיות והלגיון הערבי. בתגובה לכך הותקפו משלטי הגוש והישובים בירי רובים, מקלעים ותותחים. ב-4 במאי 1948 נערכה מתקפה גדולה של כוחות ערביים בסיוע תותחים ומשוריינים ובשיתוף פעולה של הלגיון הערבי וכוחות בריטיים על המשלטים החולשים על הכביש. ב-12 במאי החל הקרב האחרון על גוש עציון. לאחר עימותים קשים מאוד מול כוחות הלגיון ואנשי הכנופיות, שהסתייעו בתותחים ובמשוריינים, נפל כפר עציון ב-13במאי 1948, ערב הכרזת המדינה. כל המגינים, מלבד ארבעה שהצליחו להימלט, נהרגו בקרב או נורו לאחר שנכנעו. יישובי הגוש האחרים נכנעו. המגינים נלקחו בשבי והיישובים נהרסו כליל. מתושבי כפר עציון נותרו קבוצה של כשלושים אלמנות, כששים יתומים ומשפחות מעטות שנותרו שלמות. במשך ארבע שנים הם התגוררו בשכונת ג'בליה ביפו. בשנת 1950 הוקם בהרי כרמל קיבוץ ניר עציון שנועד לאכלס את מפוני כפר עציון, אך בסופו של דבר רק מעטים מהם הצטרפו לניר עציון והשאר התפזרו ברחבי הארץ.
ב-7 ביוני 1967, במלחמת ששת הימים, נכבש גוש עציון על ידי צה"ל. ב-29 בספטמבר 1967, מייד עם קבלת אישור הממשלה, הוקם מחדש קיבוץ כפר עציון. ראשוני המתיישבים היו בניהם של המתיישבים הוותיקים מכפר עציון. הם התיישבו במחנה צבאי ירדני שהוקם על חורבות כפר עציון והחלו לבנות מחדש את הישוב. מאוחר יותר הצטרפו אליהם חברי גרעינים של 'בני עקיבא' מישראל ועולים מארצות הברית, מאירופה ומדרום אפריקה. בסיוע הסוכנות היהודית, קק"ל ומשרדי הממשלה התפתח הקיבוץ במהירות מבחינה משקית וחברתית. בעקבות השיבה לכפר עציון הוקמו בגוש עציון ישובים נוספים: אלון שבות, ראש צורים, מגדל עוז, אלעזר ועוד.
כיום מתפרנסים חברי הקיבוץ מחקלאות (מטעים, חממות פרחים, לולים, מדגריה, גידולי שדה), תעשיה (מפעל מופ"ת עציון לשיווק טכנולוגיות מיגון חדשניות), תיירות (בית ספר שדה, אכסנית נוער) ושירותים (מוסך, מסגריה, מרכול, חשמליה ועוד).
בפסגת הגבעה עליה שכן הקיבוץ בעבר הוקם גן זיכרון למתישבים, ללוחמים ולנופלים בקרב. במרכז הגן 'בית עדות למורשת גוש עציון' המציג את תולדות ההתיישבות בגוש עציון. בסמוך לו ו'אוהל יזכור' על חורבות הבונקר שבו נפלו אחרוני הלוחמים בקרב.
