Antik Byzantion şehri, MÖ 657 civarında Megaralı Yunan kolonistler tarafından kurulmuştur. Tarihçi Tacitus'a göre, şehrin "körler diyarının karşısına" inşa edileceğini söyleyen "Delphi tanrısı"nın emriyle İstanbul Boğazı'nın Avrupa yakasında inşa edilmiştir. Körler diyarı, şehirlerini Boğaz'ın doğu kıyısında inşa etmiş olan Kalkedon (Kadıköy) sakinlerine atıfta bulunuyordu; zira batı yakası çok daha münbit ve tarım için daha münasip kabul ediliyordu. Şehir Megara'nın alfabesini, takvimini ve kültlerini kabul etmesine rağmen, şehrin kuruluşunun çoğu hala bilinmiyor. Bölge, Romalılar kadar Yunanlılar için de önemli olmaya devam edecekti. Oldukça verimli bir bölgede yer alırken, stratejik lokasyonu nedeniyle şehir çok daha önemliydi. Sadece Karadeniz'in tek girişinde nöbet tutmakla kalmıyor, aynı zamanda derin bir körfezin - Haliç - yanında yatıyordu, yani şehre sadece batıdan saldırılabilirdi.
Pers Muharebeleri'nden İskender'e
Lokasyonu sebebiyle şehir, Yunanlılar ve Persler arasında devam eden savaşın merkezi haline geldi. Yunan ve Pers Savaşları sırasında, Byzantionlular önce I. Darius'u İskit seferinde ona gemi sağlayarak desteklediler, ancak daha sonra ona karşı döndüler. Darius şehri yıktı ve bütün bölgeyi MÖ 513'te Ahameniş İmparatorluğu'nun bir parçası yaptı. İyonya İsyanı sırasında, Yunan kuvvetleri şehri ele geçirdi, ancak kontrolü sağlayamadı ve istilacı Perslere kaptırdı. Hem Byzantion hem de Kalkedon sakinlerinin çoğu, Perslerin misillemesinden korkarak kaçtı. Spartalı general Pausanias, MÖ 478'de Plataea Savaşı'nda Perslere karşı galip geldi, kuzeye doğru gitti ve şehri fethederek şehrin valisi oldu. Pausanias, Persler çok yakınken Pers kralı I. Xerxes ile muhtemelen Perslere Yunanistan'ı fethetmelerine yardım etmeyi teklif ederek barış yaptı. Spartalılar tarafından geri çağrıldığı MÖ 470 senesine kadar Byzantion valisi olarak kaldı.
Sparta ve Atina arasındaki Peloponez Savaşı boyunca, bölge sadakatlerini ikiye böldü. Atinalılar, Karadeniz'den Boğaz yoluyla tahıl ithal etmeleri gerektiği için Byzantion'u kontrol etmek ve Spartalılar şehrin Atina'ya tahıl akışını durdurmasını istediler. Müreffeh ekonomisi Atina'ya fayda sağladı ve bu nedenle şehir Delos Birliği'nin bir parçası haline getirildi; lakin, şehrin Atina'ya ödemek zorunda olduğu yüksek haraçlar ve Atina'nın harbi kaybetmesi hakikati, onları MÖ 411'de Sparta'ya katılmaya zorladı. Spartalı general Clearchus şehri kolayca ele geçirdi. Bu geçiş, Sparta'nın Boğaz'dan Atina'ya hayati tahıl sevkiyatlarını durdurmasına izin verdi. Atinalı lider Alcibiades MÖ 408'de savaşta Spartalıları alt ettiğinde, Clearchus şehri terk etti ve bölge tekrar Atina oldu. Ancak daha sonra, Lysander MÖ 405'te Atinalıları yendiğinde Sparta kontrolü yeniden ele geçirdi. Bu son mağlubiyet, Atina'nın yiyecek arzını kesti ve onları MÖ 404'te Sparta'ya teslim olmaya zorladı, böylece Peloponez Savaşı'nı sona erdirdi. Ertesi sene Bizans, batıdaki Trakyalılardan gelen bir tehditle karşı karşıya kaldı ve şehrin kontrolünü ele geçiren Sparta'dan yardım istedi. MÖ 390 civarında, Atinalı general Thrasybulus Sparta'nın gücünü sona erdirdiğinde şehir tekrar el değiştirdi.
MÖ 340'da Makedonya Kralı II. Phillip Bizans'ı kuşattı. Şehir, Trakya tarafından tehdit edildiğinde başlangıçta Phillip ile temasa geçmişti. Mamafih, Phillip'in yanında yer almayı ve Atina'ya karşı dönmeyi reddettiklerinde, Phillip saldırdı, ancak Pers ordusunun savaş tehdidinde bulunması üzerine kısa süre sonra geri çekildi. Oğlu Büyük İskender, şehrin stratejik değerini anladı ve III. Darius'u yenerek Pers İmparatorluğu'nu fethetmek için Boğaz'ı geçerek Küçük Asya'ya geçtiğinde bölgeyi ilhak etti. Şehir, İskender'in daha zayıf halefleri altında istiklalini yeniden kazanacaktı. Byzantion, Boğaz üzerinden ticareti kontrol etmeye devam etti, ancak Rodos adası fahiş ücretleri ödemeyi reddedince, savaş patlak verdi. Harp hızla çözüldü ve şehir sert politikalarını azaltmayı kabul etti.
Roma Devri
Roma İmparatorluğu'nun müttefiki olmasına ve birçok yönden Romalılaşmasına rağmen, Bizans oldukça bağımsız kaldı ve Küçük Asya'ya giden Roma orduları için bir durak noktası vazifesi gördü. Balıkçılık, tarım ve Boğaz'dan geçen gemilerden gelen haraçlar, onu Roma için kıymetli bir gelir kaynağı haline getirdi. MS 192'de, İmparator Commodus'un suikasta uğramasından sonra, onun yerine kimin geçeceği mevzusunda bir savaş çıktı. Şehir Septimus Severus'u desteklemeyi reddedip bunun yerine Suriye'den Pescennius Niger'ini desteklediğinde, müstakbel Roma imparatoru şehri kuşattı ve yok etti. Daha sonra -oğlu Caracalla'nın etkisiyle- yaptıklarından pişmanlık duyacak ve onu yeniden inşa edecekti.
İmparator Diocletianus, Roma İmparatorluğunu bir tetrarşiye (dörtlü idare) böldüğünde, Bizans, Diocletianus tarafından idare edilen doğu yarısına düştü. I. Konstantin MS 312'de batı yarısında iktidara geldi ve 324'te Licinius'u Chrysopolis Savaşı'nda yendiğinde imparatorluğu yeniden birleştirecekti. Yeni başkentini eski Bizans, Yeni Roma'nın yerine inşa edecekti; burası doğunun kültürel ve ekonomik merkezi olacaktı. Konstantin'in 337'de ölümü üzerine, şehrin adı Konstantinopolis olarak değiştirildi. Şehir, Bizans İmparatorluğu'nun önemli bir parçası olarak rolünü sürdürmesine rağmen, 1453'te Osmanlı Türkleri tarafından zapt edilip ele geçirilecektir. Daha fazla bilgi için Konstantinopolis tanımına bakın.