Das Villgratental wurde erstmals im Jahr 769 urkundlich erwähnt. Darin wird die Schenkung des Tales an das Stift Innichen durch Bayern- Herzog Tassilo III. bekundet, die durch Kaiser Otto I. bestätigt wurde. Das Tal war zu jener Zeit noch nicht besiedelt, nur gelegentlich wurden die waldfreien Hochlagen von den Bauern der Umgebung als Sommerweiden benützt.

Um 1140 beauftragte das Stift Innichen den Vogt von Heinfels mit der Urbarmachung des Tales, Bauern aus der Nachbarschaft sollten hier angesiedelt werden. Die errichteten Betriebe waren ursprünglich Schwaighöfe, d.h. sie befassten sich ausschließlich mit Viehwirtschaft. Die im Mittelalter angelegten 57 Urhöfe wurden in der Neuzeit Teilungen unterworfen. Bis zur Grundentlastung im Revolutionsjahr 1848 waren die Höfe meist in kirchlichem Besitz, die Bauern hatten lediglich das Pachtrecht auf Lebenszeit. Grundherren waren das Stift Freising, das Stift Innichen und die Grafen von Görz. Die Zinsabgabe Geld an die weltliche und geistliche Obrigkeit bedeuteten eine schwere Belastung für die großen Familien auf den kleinen Bauerngütern. Im ganzen Tal herrschte Armut.
Als dann im 15. Jhdt. noch Missernten zu den hohen Abgaben hinzu kamen, wanderte ein Großteil der Villgrater Bevölkerung in das Piavetal aus.

1827 wurde in Außervillgraten die erste Güterseilbahn Tirols errichtet, doch die weitere Erschließung mit moderner Infrastruktur erreichte das Tal sehr spät. Erst 1927 bekam Außervillgraten elektrischen Strom, doch weitere Veränderungen verliefen bis in die 60er Jahre des 20. Jahrhunderts sehr langsam. Die beiden Gemeinden des Villgratentales wurden 1939 während des Dritten Reiches zu einer Gemeinde Villgraten vereinigt, aber bereits 20 Jahre später wieder selbstständig