Cổ Loa – thời kỳ Tiền Thăng Long
Các nhà khảo cổ đã tìm thấy ở xã Cổ Loa những viên đá cuội có dấu vết bàn tay con người ghè đẽo cùng loại với những hòn cuội tìm thấy từ Lào Cai đến Nghệ Tĩnh, là những công cụ chặt, nạo của người nguyên thủy sống cuối thời đá cũ cách ngày nay từ 2 vạn năm. Đó là giai đoạn Sơn Vi.
Nhưng rồi đến thời băng tan, biển tiến. Đợt biển tiến cuối cùng xảy ra cách nay 17 nghìn năm. Đất Hà Nội nếu không nằm trong biển thì cũng là mấp mé biển. Các động vật lùi vào lục địa. Con người cũng lùi lên miền chân núi. Như thế, vùng Hà Nội không có người ở gần như trong suốt thời đại đá mới, từ khoảng một vạn năm đến khoảng sáu bẩy nghìn năm cách ngày nay. Vào thời điểm này bắt đầu biển lùi. Hà Nội từ vùng biển thành vùng đầm lầy, rừng rậm. Các nhóm cư dân từ miền núi đổ về đây. Các nhà khảo cổ đã tìm thấy nhiều di tích nối tiếp nhau, hình thành một chuỗi dày lịch sử liên tục từ đầu thời đại đồng đến đầu thời đại sắt trên chặng đường 20 thế kỷ trước Công nguyên. Theo thuật ngữ khảo cổ, Hà Nội có mặt ở cả bốn thời đại văn hóa: Phùng Nguyên (4000 – 3000 năm cách ngày nay), Đồng Đậu (3500 – 3000 năm cách ngày nay), Gò Mun (đầu thiên niên kỉ 1 trước Công nguyên) và Đông Sơn (giữa thiên niên kỉ 1 đến đầu Công nguyên).
Rìu đồng thời Tiền Thăng Long
Người Hà Nội ngày ấy trồng trọt, chăn nuôi và chài lưới, chủ yếu là trồng lúa, rồi đậu và khoai lang, trồng cây ăn quả như: na, trám, trồng mía… chăn nuôi trâu, lợn, gà, dê, chó, đánh cá và săn bắn. Trong các di chỉ đã tìm thấy, có lưỡi cày, mai, liềm đều bằng đồng, có hạt na, hạt trám, có hạt gạo cháy và vỏ trấu, có rìu đá, rìu đồng, dao và mũi tên đồng, có cả hòn chì lưới bằng đá và đất nung. Thời tiền sử đó ứng với thời đại các vua Hùng theo truyền thuyết. Vua Hùng là truyền thuyết nhưng Thục Phán chống Tần là hiện thực lịch sử. Khoảng năm 218 trước Công nguyên, Tần Thủy Hoàng phái 50 vạn quân tiến đánh miền Bách Việt. Người Việt đứng đầu là Thục Phán dựa vào núi rừng tổ chức kháng chiến. Sau 10 năm bị thiệt hại nặng, quân Tần phải rút. Thục Phán thay Vua Hùng dựng nước Âu Lạc, đóng đô ở Cổ Loa (nay thuộc huyện Đông Anh, cách trung tâm Hà Nội 15 km về phía Bắc) xây tòa thành ốc. Hà Nội với tòa thành đó bắt đầu đi vào lịch sử với tư cách một trung tâm chính trị – xã hội.
Cổ Loa, nơi An Dương Vương dựng nước Âu Lạc
Lên ngôi từ 208 trước Công nguyên, đến 179 trước Công nguyên, Thục Phán bị Triệu Đà, tướng nhà Hán, lừa lấy mất lẫy nỏ (một bí mật của kỹ thuật chế tạo cung nỏ) và bị diệt vong. Từ đó, Âu Lạc sa vào ách thống trị của các triều đại phong kiến Trung Hoa (thời kỳ Bắc thuộc này đã kéo dài tới ngàn năm), nước Âu Lạc thời Hán thuộc bị chia thành 3 quận: Giao Chỉ, Cửu Chân và Nhật Nam, Hà Nội thuộc quận Giao Chỉ, nhưng suốt năm thế kỷ đầu không thấy sử sách ghi tới. Mãi đến giữa thế kỷ V (454-456), Hà Nội được ghi là trung tâm huyện Tống Bình. Ít lâu sau huyện được nâng cấp thành quận. Quận Tống Bình gồm 3 huyện: Nghĩa Hoài,Tuy Ninh ở nam sông Hồng (Từ Liêm, Hoài Đức ngày nay), còn Xương Quốc ở bờ Bắc (Đông Anh, Gia Lâm ngày nay). Quận trị là vùng nội thành hiện nay. Năm 544, Lý Bí khởi nghĩa, dựng thành ở cửa sông Tô đánh đuổi quân đô hộ nhà Lương, xưng đế, đặt quốc hiệu là Vạn Xuân. Ông dựng chùa “Khai quốc” mở nước bên bờ sông Hồng (sau chuyển vào Hồ Tây thành chùa Trấn Quốc). Cháu ông là Lý Phật Tử chuyển sang đóng đô ở Cổ Loa, tồn tại đến năm 602 mới bị nhà Tùy đánh bại. Nhà Đường (618-907) thay nhà Tùy đặt “đô hộ phủ”. Đất Việt được gọi là “An Nam” với 12 châu, 50 huyện (năm 671). Trung tâm An Nam đô hộ phủ là Tống Bình. Vào khoảng giữa đời Đường, Tống Bình có tên mới là Đại La, do Cao Biền năm 866 đã cho đắp thành Đại La tại đây. Nhưng cõi Nam không an với bọn xâm lược. Khởi nghĩa Phùng Hưng (766-779) đã giải phóng Tống Bình. Khởi nghĩa Dương Thanh (819-820) cũng vậy. Ba cha con ông cháu Khúc Thừa Dụ, Khúc Hạo, Khúc Thừa Mỹ từ năm 905 đến 930 nổi lên đánh đuổi bọn quan lại phương Bắc nắm giữ chính quyền An Nam đô hộ phủ.
Nhà bia Thành Cổ Loa
Tới năm 938, Nam Hán sang xâm lăng. Ngô Quyền đã đánh thắng chúng ở sông Bạch Đằng, xưng vương, định đô tại Cổ Loa. Sau một ngàn năm, Cổ Loa lại trở thành kinh đô của nước Việt.