Идея проведения международного кинофорума во Франции возникла в связи с ростом популярности фестиваля в Венеции. Франция и другие ведущие европейские кинодержавы оказывались представлены слабо по сравнению со страной-организатором. Фестиваль 1938 года, в котором один из главных призов завоевала «Олимпия» Лени Рифеншталь, закончился скандалом: в знак протеста возможному вмешательству администрации Гитлера в ход фестиваля американская и британская делегации покинули форум. В результате французская сторона пришла к решению о проведении собственного фестиваля с независимым жюри и широким представительством всех стран.

Впервые фестиваль должен был пройти в сентябре 1939 года. Инициатором проведения Каннского фестиваля 1939 стал министр образования Франции Жан Зэй, почётным председателем жюри был назначен Луи Люмьер. В программу были включены американский фильм «Волшебник страны Оз» и советский фильм «Ленин в 1918 году». Открытие фестиваля было сорвано начавшейся в Европе Второй мировой войной. Первый состоявшийся Каннский фестиваль проводился в 1946 году с 20 сентября по 5 октября в курортном городе Канн на французском Лазурном Берегу. Самым первым в фестивальной программе был продемонстрирован советский документальный фильм «Берлин» режиссёра Юлия Райзмана.

Современный масштаб и статус ведущего мероприятия мировой киноиндустрии Каннский фестиваль приобрёл после 1951 года, когда председателем жюри в течение двух лет был Жан Кокто. С 1952 года проходит ежегодно в мае. Место проведения — Дворец фестивалей и конгрессов (в 1968 году из-за студенческих волнений фестиваль был прерван, и вручения призов не производилось).

Благодаря большому вниманию средств массовой информации, этот фестиваль посещают звёзды мирового кино. Также он популярен и среди кинопродюсеров, подготавливающих здесь новые проекты и продающих уже готовые.