In 2003 namen drie studenten van de Technische Universiteit van Helsinki, Niklas Hed, Jarno Väkeväinen en Kim Dikert, deel aan een wedstrijd voor het ontwikkelen van mobiele spellen op het door Nokia en Hewlett-Packard gesponsorde demo-feest Assembly. Een overwinning met een mobiel spel genaamd King of the Cabbage World bracht het trio ertoe hun eigen bedrijf op te richten, Relude. King of the Cabbage World werd verkocht aan Sumea, en omgedoopt tot Mole War, dat één van de eerste commerciële real-time multiplayer mobiele spellen werd. In januari 2005 ontving Relude zijn eerste investeringsronde van een business angel, en het bedrijf veranderde zijn naam in Rovio Mobile, waar “rovio” uit het Fins vertaald wordt als “brandstapel”.
In 2009 werd Mikael Hed de CEO. In december 2009 bracht Rovio Angry Birds uit, zijn 52e spel, een puzzelspel waarbij een vogel naar varkens wordt gegooid met behulp van een katapult voor de iPhone; het bereikte nummer 1 plaats in de Apple App Store betaalde apps chart na zes maanden, en bleef in de hitlijsten voor maanden daarna.
In maart 2011, haalde Rovio 42 miljoen dollar op in durfkapitaalfinanciering van Accel Partners, Atomico en Felicis Ventures. In juli 2011 veranderde het bedrijf zijn naam in Rovio Entertainment. In juni 2011 nam het bedrijf David Maisel in dienst om de productie van de Angry Birds-film te leiden. In oktober 2011 kocht Rovio Kombo, een in Helsinki gevestigd animatiebedrijf. De animatiestudio werd overgenomen om een reeks korte video’s te produceren die in 2012 werden uitgebracht. In maart 2012 verwierf Rovio Futuremark Game Studios, de game-ontwikkelingsafdeling van benchmarkbedrijf Futuremark, voor een niet nader genoemd bedrag.
In mei 2012 kondigde Rovio aan dat zijn spelserie Angry Birds de miljardste download had bereikt. In juli 2012 kondigde Rovio een distributiepartnerschap aan met Activision om de eerste drie Angry Birds-titels naar videogameconsoles en handhelds te brengen, in een collectie met de naam Angry Birds Trilogy. Deze werd uitgebracht in september 2012. In november 2012 bracht Rovio Angry Birds Star Wars uit, een iteratie van het populaire spel met een licentie van de originele Star Wars-trilogie, voor mobiele apparaten en pc. Rovio werkte opnieuw samen met Activision om de titel over te zetten naar videogameconsoles en handhelds, en de game werd in oktober 2013 op die platforms uitgebracht. Een vervolg, Angry Birds Star Wars II, gebaseerd op de Star Wars prequel trilogie, kwam uit in september 2013.
In maart 2013 lanceerde Rovio zijn multi-platform Toons.TV kanaal dat begon met Angry Birds Toons. Vanaf 2013 werd Rovio een uitgever van videogames en publiceert games van derden via zijn Rovio Stars-programma. Het kanaal werd stopgezet in 2017.
In januari 2014 kondigde Rovio aan dat zijn spelserie Angry Birds de twee miljardste download had bereikt. Daarnaast werd onthuld dat hun vlaggenschip-serie, Angry Birds, “gegevens lekte” naar derde bedrijven, mogelijk naar surveillancebureaus zoals de NSA. Als vergelding hebben anti-NSA hackers de website van Rovio beklad.
In mei 2014 lanceerde Rovio een nieuwe uitgeverstak, Rovio LVL11, om experimentele games uit te brengen. Het eerste spel dat onder Rovio LVL11 werd gepubliceerd is Retry en het tweede is Selfie Slam. Vanaf juni 2014 beschouwt Rovio zichzelf als een entertainmentbedrijf, niet alleen als een gamebedrijf. Dit wordt versterkt doordat Rovio’s merchandise- en licentieactiviteiten in 2013 goed waren voor ongeveer de helft van hun jaaromzet van $216 miljoen.
In augustus 2014 kondigde Rovio aan dat Mikael Hed in januari 2015 zou aftreden als CEO ten gunste van Pekka Rantala. Hed bleef in het bestuur van Rovio en werd de voorzitter van Rovio Animation. In december 2014 ontsloeg Rovio 110 werknemers nadat de nettowinst in 2013 was gehalveerd als gevolg van zijn recente games, Angry Birds Epic en Go!, die niet zo succesvol zijn geweest als eerdere games. Na deze stap sloot Rovio zijn studio in Tampere en verhuisde het zijn activiteiten naar de locatie in Espoo. Eind 2014 daalde de winst van Rovio met 73% en verdiende het bedrijf slechts 10 miljoen euro. Pekka Rantala verklaarde dat de daling te wijten is aan de slechte verkoop van de merchandise in licentie en de bijproducten van Angry Birds. Hij merkte ook op dat “het bedrijf ontevreden is over het resultaat van onze licentieactiviteiten”. In augustus 2015 ontsloeg Rovio 260 werknemers wereldwijd nadat de inkomsten uit Angry Birds speelgoed en merchandise in 2014 met 43% waren gedaald. In december 2015 kondigde Rantala aan dat hij zou aftreden als CEO en in januari 2016 zou worden opgevolgd door Kati Levoranta, voormalig chief legal officer van Rovio.
Op 16 januari 2017 opende Rovio zijn nieuwe gamestudio in Londen om zich te richten op massively multiplayer online games. Op 15 februari 2017 kondigde Rovio aan dat het ten minste 35 banen zal schrappen als het de animatiedivisie herstructureert. In maart 2017 nam Kaiken Entertainment, opgericht door voormalig Rovio CEO Mikael Hed, de animatie divisie van Rovio over. In maart 2017 meldde Rovio dat het weer winstgevend is geworden met een bruto-opbrengst van 201 miljoen dollar door het succes van de Angry Birds Movie en zijn recente videogames.
In juni 2017 trad Kaj Hed af als voorzitter van Rovio en volgde Mika Ihamuotila hem op als nieuwe voorzitter.
Op 5 september 2017 kondigde Rovio aan dat het van plan was een beursgenoteerd bedrijf te worden. In oktober 2017 werden Rovio-aandelen verkocht op NASDAQ Helsinki en werd het bedrijf gewaardeerd op $ 1 miljard.
Op 2 maart 2018 kondigde Rovio de sluiting van zijn studio in Londen aan na tegenvallende resultaten.
Op 14 november 2018 kondigde Rovio aan dat het de voormalige Gameloft-topman Alexandre Pelletier-Normand benoemde tot uitvoerend vicepresident van zijn game-businessunit. Hij begon zijn rol op 2 januari 2019. Op 30 november 2018 kondigde Rovio aan dat ze PlayRaven volledig hadden overgenomen, de ontwikkelaar die bekend staat om het maken van strategiespellen zoals Eve: War of Ascension.
Op 3 juni 2020 nam Rovio Darkfire Games over voor een niet nader genoemd bedrag. De dochteronderneming wordt Rovio Copenhagen.
Op 21 december 2020 kondigde Rovio aan dat Executive Vice President van games, Alexandre Pelletier-Normand, de functie van CEO zou overnemen. De verandering is ingegaan op 1 januari 2021.