Período pré-colonial e Kamerun alemão (até 1916). Antes da chegada dos europeus, o território dos atuais Camarões era habitado por dezenas de grupos étnicos e reinos tradicionais — Bamum, Bamileke, Fula e outros — cada um com os seus próprios símbolos dinásticos. Em 1884, o Império Alemão proclamou o protetorado de Kamerun, após a assinatura de um tratado com os chefes locais em Duala. Sobre estas terras erguia-se a bandeira imperial alemã — um tricolor horizontal preto, branco e vermelho. Nunca foi oficialmente adotada uma bandeira colonial com heráldica especificamente camaronesa, embora em 1914 estivesse a ser desenvolvido um projeto com a figura de um elefante, que nunca chegou a vigorar devido ao eclodir da Primeira Guerra Mundial.
Mandatos francês e britânico (1916–1960). Após a derrota da Alemanha na Primeira Guerra Mundial, em 1916 os Camarões foram divididos entre a França e a Grã-Bretanha. Sob mandato da Sociedade das Nações e, mais tarde, sob tutela da ONU, cerca de 80% do território passou para a França (Cameroun français), enquanto a parte restante coube à Grã-Bretanha, que a administrou como Camarões do Norte e Camarões do Sul, em conjunto com a vizinha colónia da Nigéria. Durante este período, a tricolor francesa hasteava-se sobre a zona francesa, enquanto a Union Jack e as bandeiras da administração colonial nigeriana eram içadas nas zonas britânicas.
Autonomia e primeira bandeira nacional (1957). A 29 de outubro de 1957, os Camarões franceses obtiveram autonomia interna e adotaram a sua primeira bandeira nacional — um tricolor vertical verde, vermelho e amarelo, sem quaisquer símbolos adicionais. O desenho foi proposto pelo primeiro primeiro-ministro, André-Marie Mbida, em conjunto com a Assembleia. A escolha das cores pan-africanas foi uma declaração política que alinhava a jovem nação com o mais amplo movimento de libertação africano.
Independência da República dos Camarões (1960). A 1 de janeiro de 1960, os Camarões franceses tornaram-se independentes como República dos Camarões, sob a presidência de Ahmadou Ahidjo. A bandeira de 1957 foi mantida sem alterações. Foi um dos raros casos na história africana em que uma bandeira do período de autonomia transitou, sem modificações, para o estatuto de bandeira de um Estado independente.

República Federal dos Camarões (1961–1975). A 1 de outubro de 1961, na sequência de um referendo nos Camarões do Sul britânicos, este território juntou-se à República dos Camarões para formar a República Federal dos Camarões. Os Camarões do Norte, por seu lado, optaram por integrar a Nigéria. Foram acrescentadas duas estrelas amarelas de cinco pontas no canto superior da tralha, sobre a faixa verde, em representação dos dois estados da federação: Camarões Orientais (antiga zona francesa) e Camarões Ocidentais (antigo Camarões do Sul britânico). Foi o único período na história do país em que a bandeira ostentou mais de um símbolo.
República Unida e bandeira atual (1975). A 20 de maio de 1972, o presidente Ahidjo convocou um referendo que aboliu a estrutura federal e transformou o país num Estado unitário, a República Unida dos Camarões. A 20 de maio de 1975, a nova bandeira foi oficialmente adotada: as duas estrelas da faixa verde foram substituídas por uma única estrela grande no centro da faixa vermelha, que desde então simboliza a unidade nacional. A disposição básica do tricolor manteve-se inalterada. Em 1984, o presidente Paul Biya rebatizou o país simplesmente como República dos Camarões, mas a bandeira permaneceu igual.
Atualidade. A bandeira dos Camarões não sofre alterações desde 1975. O dia 20 de maio — data em que foi proclamado o Estado unitário — tornou-se feriado nacional, no qual a bandeira desempenha um papel central. Esta data é frequentemente confundida, de forma errónea, com o Dia da Independência, embora a independência efetiva tenha sido alcançada a 1 de janeiro de 1960.