망월사는 신라시대 639년(선덕여왕 8)에 해호(海浩)가 창건하였다고 전한다. 고려시대 1066년(문종 20)에 혜거국사(慧炬國師)가 중건하였다. 이때의 가람은 지금의 위치가 아니라 현재 도봉서원(道峯書院, 서울특별시 도봉구 도봉산길90)이 들어선 곳에 있었다. 최근 도봉서원의 유적지를 발굴하는 과정에서 원래의 망월사 자리에 서원을 건립한 사실이 확인되었다. 도봉서원은 1573년(선조 6) 조광조(趙光祖, 1482~1519)를 추모하기 위해 창건하였으므로 이 무렵 망월사는 현재의 자리로 옮겨간 것으로 추정한다. 조선 후기 1691년(숙종 17)에 동계(東溪)가 중건하였고, 1786년(정조 10)에는 동종을, 1794년(정조 18)에는 천봉당 태흘(泰屹, 1710∼1793)의 부도를 조성하였다. 1818년(순조 18)에 칠성각을 신축하였다. 1882년(고종 19)에는 완송(玩松)이 영산전을 다시 짓고, 1884년 인파(仁坡)가 독성각을 건립하였다. 1906년 회광(晦光)이 선실과 설법루를 중수하였고, 1941년 김응운(金應運)이 약사전을 중건하였다. 1969년에는 만해 한용운의 제자 춘성(春城)이 선실 자리에 2층의 석조건물을 지었다. 1972년 도관(道觀)이 퇴락한 염불당과 낙가암을 현대식으로 중건하였다. 절은 참선 수행처로 유명하다. 백용성·만공(滿空)·한암(漢巖)·성월(惺月) 등 근현대의 여러 고승들이 망월사 선원에서 수행하였다. 특히 3.1운동의 민족 대표로 유명한 백용성(白龍城, 1863~1940)은 2년 넘게 옥고를 치르고, 출옥 이후 이곳에서 정진하였다. 백용성은 1925년 10월 이곳에서 만일참선결사를 시작하였다. 만일을 목표로 50여 명이 용맹정진하는 수행결사였다. 그러나 산내에서 땔감 벌채가 금지되자, 1926년 5월 통도사 내원암으로 장소를 옮겼다. 가람은 영산전, 낙가보전(洛迦寶殿), 칠성각, 무위당(無爲堂), 천중선원(天中禪院), 범종각 등으로 이루어져 있다. 성보문화재로는 영산전의 조선 후기 삼존상과 소조 16나한상, 진언집 목판 4종, 혜거국사부도, 천봉탑(天峰塔)과 천봉탑비, 1786년의 동종, 청나라 장수 위안스카이(袁世凱)가 쓴 ‘망월사’ 현판, 1887년에 조성한 괘불도 등이 있다.