Vor 10.000 Jahren reichte das Festland and der Stelle, wo heute die Ostfriesischen Inseln liegen, noch weit in die Nordsee bis fast vor die englische Küste. Dann kam die große Eisschmelze und ein großer Teil des Landes wurde durch das Ansteigen des Meeresspiegels überflutet. Es bildete sich die heutige deutsche Bucht und die ostfriesischen Inseln. Sie entstanden aus einem Zusammenspiel von Wasser, Wind und Strömung. Langeoog begann als Sandablagerung, die sich zu Dünen formte und schließlich zur Insel Langeoog heranwuchs. Die erste gesicherte Überlieferung erfolgte im Jahr 1227, im Zuge des 5. Kreuzzuges vor den Ostfriesischen Inseln. Als Folge konnte sich der Staufer Friedrich II. 1229 mit Hilfe dieser Flotte zum König krönen lassen.
1289 findet man auch Eintragungen im Urkundenbuch über einen Mord im Hafen Ackumhe. Dies ist auch heute noch der Name für das Seegatt zwischen Baltrum und Langeoog. Es wird vermutet, dass es sich um einen frühen Hafen der Insel Langeoog handelt. In dieser Eintragung beschwert sich ein Harlingländer darüber, dass ein Bremer im besagten Hafen eine Mordtat verübt haben soll. In derselben Lehensurkunde wird am 11.09.1398 die Insel das erste Mal als “Langeooch” bezeichnet. In einer Friedensurkunde von 1406 wird sie schon als Langeooge bezeichnet. Was den Schluss zulässt, dass die Insel zu dem Zeitpunkt auch besiedelt war. Beweisen lässt sich das auch durch historische Funde im 19. und 20. Jhd. Hier wurden an der Nordwestseite der Insel ein Darglager, Spuren von Hausanlagen und Wällen sowie keramische und andere Fundstücke entdeckt.
1350-1464 gehörte Langeoog mit den anderen ostfriesischen Inseln zum Herrschaftsgebiet der Familie tom Bork. Im Jahr 1398 übertrug Widzeld tom Brok dem Herzog Albrecht von Bayern das Lehen über „Langeoch“. 1464 kam das Geschlecht der Cirksena mittels politischer und militärischer Winkelzüge an die Macht. Die ostfriesischen Häuptlinge wurden durch den Reichsgrafen Ulrich I. abgelöst. Politisch waren die Inseln unbedeutend. Die Bewohner mussten nur ihr Drittel bei Strandbergungen abgeben.
1627 hatte Langeoog einen Vogt, Melchior Edden Garmer und 7 Häuser. 1660 waren es bereits 16 Häuser mit insgesamt 62 Personen. 1672 wurden die Häuser vom Ostende zum Westende umgesiedelt. Damals glaubt man noch alle 30 Jahre umsiedeln zu müssen, um den Jagsand (Treibsand und Wanderdünen) auszuweichen. 1717 erlitt die Insel in der großen Sturmflut einen großen Durchbruch in der Mitte, der mit der Zeit immer größer wurde und am Ende die Kirche samt Pastorei zum Einsturz brachte. Eine neue Kirche wird erst wieder 1853 erwähnt was die Vermutung nahe legt, dass es bis dahin keine gab.
1721 schlug eine weitere schlimmere Sturmflut zu, diese führte dazu, dass die Insulaner die Insel erstmal verließen. 1723 veranlasste der Fürst von Ostfriesland 8 Familien von Helgoland nach Langeoog umzusiedeln. 1738 wurde die Insel erstmal komplett vermessen. Nach diesen Aufzeichnungen bestand die Insel damals aus 4 selbstständigen Dünengebieten. Auch wohnten nur noch 3 Familien auf der Insel. Von diesen 3 Familien war keine der Helgoländer mehr auf der Insel, diese waren wieder weggezogen. 1744 wurde unter preußischer Verwaltung planmäßige Dünenpflege betrieben, die zur deutlichen Verbesserung führte. 1754 wurden durch das ostfriesische Fürstenhaus einige Familien in Hütten bei freier Logie angesiedelt, um Strandgut zu bergen. Bis 1780 wurde der Lebensunterhalt der meisten Bewohner durch Fisch- und Walfang bestritten. Schifffahrt war aber wegen eines Krieges zwischen den Niederlanden und Großbritannien nicht mehr möglich.
1787 ernährten sich die wenigen Familien laut einer Überlieferung vom Schillfang für Kalkbrennereien. 1806 verlor Preußen alle Gebiete westlich der Elbe an Napoleon. darunter auch Langeoog. Napoleon wies die Insel den Niederlanden zu. Durch ein Seehandelsverbot, der sogenannten Kontinentalsperre, die britische Produkte in den Regionen, die Napoleon unterlegen waren, verbot, blühte der Schmuggel in dieser Zeit auf der Insel auf. Napoleon wollte den Schmuggel unterbinden und stationierte ca. 200 Soldaten auf der Insel. Die Insulaner kannten ihre See, Ebbe, Flut und das Watt aber wesentlich besser und tricksten die Soldaten aus, um den Schmuggel auch weiterhin im Gang zu halten.
1812 scheiterte Napoleons Russlandfeldzug und Langeoog wurde 1813 wieder preußisch. In der großen Sturmflut vom 3. – 5. Februar 1825 riss im Westen und Nordwesten bis zu 94 m der Insel weg. An der Südseite bis 38 m und im Osten noch mehr. Das Wasser drang in die meisten Häuser und beschädigte mehrere, obwohl sie hoch standen. Große Flächen waren nun sandbedeckt. Auch die Weiden der Meierei waren versandet. 1829 wurde ein Weidereglement zum Schutz der Dünen durch die preußische Regierung eingeführt.
1830 kam der erste Badegast, der Amtsrichter Vangerow aus Aurich, auf die Insel. Dies war der Anfang der touristischen Entwicklung der Insel. Ab diesem Jahr gab es auch eine regelmäßige Fährverbindung auf der Insel. 1838 wurde auch die Verordnung zum Eiersammeln in der Fläche stark eingeschränkt. Das Eiersuchen durfte nun an nicht mehr als 2 Tagen die Woche von Mai – Juli erfolgen. Und nur auf unter Aufsicht des Vogtes freigegebenen Flächen. Das Graben nach Kaninchen und Eiern war bei 5 Rthl. Strafe verboten und wurde durch ein Jagdverbot auf Seevögel 1843 erweitert.
1843 wurde eine regelmäßige Fährverbindung zwischen Bensersiel und der Insel eingerichtet, ab da kam der Inseltourismus erst richtig in Gang. Ab 1863 fuhr die Fähre bereits einmal wöchentlich und 5 Jahre später schon zweimal die Woche dank eines zweiten Schiffs. 1861 wurde eine der ältesten deutschen Seerettungsstationen im Westteil der Insel gegründet.
1863 wurde das erste Gasthaus errichtet, das später nach einem seiner Gäste “Zum Fürsten Schaumburg-Lippe” genannt wurde. 1874 wurde eine Telegraphenanlange durch den Kaufmann, Haye Broers in Betrieb genommen. 1884 wurde das erste Hotel in Betrieb genommen und ein Jahr später das Inselhospiz, die Strandhalle und die erste Poststation. 1890 wurde die evangelisch-lutherische Inselkirche fertiggestellt. Sie besitzt einen 25,5 m hohen Turm und 4 Glocken, die mehrmals täglich in verschiedenen Variationen läuten. Eine 5. Glocke schlägt immer zur vollen Stunde. Zu diesem Zeitpunkt und bis zum 2. Weltkrieg wurden Bewohner traditionell alle evangelisch-lutherisch getauft. Ab 1895 war die ärztliche Versorgung auf der Insel gesichert.
1901 wurde die Pferdebahn „Langeooger Pferdebahngesellschaft OHG“ in Betrieb genommen. Diese brachte Badegäste vom Fähranleger zum Hospiz. Die Pferdebahn wurde 1936 auf Dieselbetrieb umgestellt. Seitdem fährt die Inselbahn auch bis zum südlichen Ortsrand und nicht mehr durch den Ort durch.
1906 waren die Insulaner nach einer Sturmflut gezwungen einen Wasserturm zu errichten, da ihr Nutzwasservorrat in einer Wasserlinse unter der Insel verschmutzt wurde. 1909 wurde der Bau abgeschlossen. Auch das Kurmittelhaus wurde in diesem Jahr eingeweiht. 1923 erreichte Elektrizität auch die Insel. In den 1930er Jahren gab es Sommerzeltlager durch die Hitlerjugend. Der Reichsfremdenverkehrsverband und das Reichssportamt organisierten 1939 die Seebädersporttagung auf der Insel. 1937 wurde durch eine aufwendige Landgewinnungsaktion 150 Hektar im Südwesten der Insel gesichert, um dort einen Flugplatz zu errichten. Luftwaffenangehörige wurden dort in zwei Siedlungen angesiedelt. Reichsarbeitsdienstler kamen zum Einsatz. Ab 1939 galt auf der Insel die Luftschutzverordnung, die die Wohnraumverdunklungsmöglichkeit vorschreibt. 1940 kamen 250 französische Kriegsgefangene zur Zwangsarbeitsverrichtung auf die Insel.
1941 wurden auch 113 sowjetische Kriegsgefangene auf die Inselverbracht, die beim Bau des Flugplatzes eingesetzt wurden. Russische Zwangsarbeiter wurden in getrennten Lagern untergebracht und besonders bestialisch behandelt. Dennoch schafften sie es nicht, den Flugplatz bis zum Ende des zweiten Weltkrieges fertigzustellen. Alliierte setzten gezielte Sprengungen, um den nicht fertigen Flugplatz auch für die Zukunft unbrauchbar zu machen. Später wurden Bäume gepflanzt und nun ist der Platz das Inselwäldchen. Die ehemaligen Start- und Landebahnen sind heute Rad- und Wanderwege.
Die sowjetischen Kriegsgefangenen starben durch unmenschliche Behandlung. Ihre Gedenkstätte ist der sogenannte “Russenfriedhof”. Es ist ein Massengrab am Rande des Dünenfriedhofs mit 6 Stehlen, die die 113 Namen als Inschrift haben. Einer der französischen Kriegsgefangenen, Fernand Masson, beschreibt in seinen Memoiren mehrere Fluchtversuche.
1945 wurden in einer dramatischen Fluchtaktion 450 Baltendeutsche aus einem Altenheim in Schwetz/Westpreußen nach Langeoog evakuiert. Ihrer Gedenkt ein eigenes Abteil auf dem Dünenfriedhof. In der Nachkriegszeit wurde Langeoog zur britischen Besatzungszone. 1949 bekam Langeoog die staatliche Anerkennung zum Seeheilbad. 1962 kamen erstmal 40.000 Kurgäste übers Jahr verteilt. 1962 wurde erstmals eine katholische Kirche auf der Insel errichtet. Die ersten Katholiken kamen erst mit dem Nationalsozialismus auf die Insel. Der Bau in seinem heutigen Bild wurde erst 1973 fertiggestellt.
1976 wurde ein tideunabhängiger Hafen auf der Insel gebaut, somit war die Inselerreichbarkeit wesentlich verbessert. 1996 wurde der Betrieb des Wasserturms wieder eingestellt, aber er dient auch heute noch als Aussichtsplattform und als Wahrzeichen der Insel. Rund um Langeoog sind über die Jahrhunderte viele Schiffe gesunken. Zum Teil sieht man auch heute noch bei Ebbe vereinzelte Überreste. Ein Beispiel ist das am Ostende in zwei Teile zerbrochenen Wrack des 1917 gesunkenen Dampfers “Heinrich Horn”. Am Strandabschnitt Pirolatal, liegt ein Wrack, das vermutlich aus der Zeit der Kontinentalsperre stammt. Was den Schluss nahelegt, dass es sich um ein Schmugglerschiff handelt. Das letzte große Schiff, das sank, war erst 2017 der Massengutfrachter Glory Amsterdam. Dieser wurde allerdings aufwendig geborgen.