En 2003, tres estudiantes de la Universidad Tecnológica de Helsinki, Niklas Hed, Jarno Väkeväinen y Kim Dikert, participaron en un concurso de desarrollo de juegos para móviles en la fiesta de demostración Assembly, patrocinada por Nokia y Hewlett-Packard. Una victoria con un juego para móviles llamado King of the Cabbage World llevó al trío a crear su propia empresa, Relude. King of the Cabbage World se vendió a Sumea y se rebautizó como Mole War, que se convirtió en uno de los primeros juegos comerciales multijugador en tiempo real para móviles. En enero de 2005, Relude recibió su primera ronda de inversión de un business angel, y la compañía cambió su nombre a Rovio Mobile, donde «rovio» se traduce del finlandés como «pira».
En 2009, Mikael Hed se convirtió en el CEO. En diciembre de 2009, Rovio lanzó Angry Birds, su juego número 52, un juego de rompecabezas en el que se lanza un pájaro a los cerdos utilizando un tirachinas para el iPhone; alcanzó el puesto número 1 en la lista de aplicaciones de pago de la App Store de Apple después de seis meses, y se mantuvo en la lista durante meses después.
En marzo de 2011, Rovio recaudó 42 millones de dólares en financiación de capital riesgo de Accel Partners, Atomico y Felicis Ventures. En julio de 2011, la empresa cambió su nombre a Rovio Entertainment. En junio de 2011, la empresa contrató a David Maisel para dirigir la producción de su película de Angry Birds. En octubre de 2011, Rovio compró Kombo, una empresa de animación con sede en Helsinki. El estudio de animación fue adquirido para producir una serie de vídeos cortos publicados en 2012. En marzo de 2012, Rovio adquirió Futuremark Game Studios, la división de desarrollo de juegos de la empresa de evaluación comparativa Futuremark, por una suma no revelada.
En mayo de 2012, Rovio anunció que su serie de juegos Angry Birds había alcanzado su mil millones de descargas. En julio de 2012, Rovio anunció una asociación de distribución con Activision para llevar los tres primeros títulos de Angry Birds a las consolas de videojuegos y dispositivos portátiles, en una colección llamada Angry Birds Trilogy. Salió a la venta en septiembre de 2012. En noviembre de 2012, Rovio lanzó Angry Birds Star Wars, una iteración de su popular juego con licencia de la trilogía original de Star Wars, para dispositivos móviles y PC. Rovio se asoció de nuevo con Activision para portar el título a las consolas de videojuegos y a los dispositivos portátiles, y se lanzó en esas plataformas en octubre de 2013. Una secuela, Angry Birds Star Wars II, basada en la trilogía de precuelas de La Guerra de las Galaxias, fue lanzada en septiembre de 2013.
En marzo de 2013, Rovio lanzó su canal multiplataforma Toons.TV comenzando con Angry Birds Toons. A partir de 2013, Rovio se convirtió en un editor de videojuegos y está publicando juegos de terceros a través de su programa Rovio Stars. El canal se interrumpió en 2017.
En enero de 2014, Rovio anunció que su serie de juegos Angry Birds había alcanzado su descarga número dos mil millones. Además, se reveló que su serie estrella, Angry Birds, «filtró datos» a terceras empresas, posiblemente a agencias de vigilancia como la NSA. En represalia, hackers contrarios a la NSA desfiguraron el sitio web de Rovio.
En mayo de 2014, Rovio lanzó una nueva rama editorial, Rovio LVL11, para lanzar juegos experimentales. El primer juego publicado bajo Rovio LVL11 es Retry y el segundo es Selfie Slam. Desde junio de 2014, Rovio se considera una empresa de entretenimiento, no solo de juegos. Esto se ve reforzado por el negocio de mercancías y licencias de Rovio, que representa alrededor de la mitad de sus ingresos anuales de 216 millones de dólares en 2013.
En agosto de 2014, Rovio anunció que Mikael Hed dejaría su puesto de consejero delegado en enero de 2015 en favor de Pekka Rantala. Hed permaneció en el consejo de administración de Rovio y se convirtió en el presidente de Rovio Animation. En diciembre de 2014, Rovio despidió a 110 empleados después de que los beneficios netos se redujeran a la mitad en 2013 debido a sus recientes juegos, Angry Birds Epic y Go!, que no han tenido tanto éxito como los anteriores. Tras este movimiento, Rovio cerró su estudio de Tampere, trasladando sus operaciones a su sede de Espoo. A finales de 2014, Rovio sufrió un descenso del 73% en sus beneficios, ganando sólo 10 millones de euros. Pekka Rantala declaró que el descenso se debe a las escasas ventas de la mercancía con licencia y los subproductos de Angry Birds. También señaló que «la empresa no está satisfecha con el resultado de nuestro negocio de licencias». En agosto de 2015, Rovio despidió a 260 empleados en todo el mundo después de que los ingresos por juguetes y mercancía de Angry Birds cayeran un 43% durante 2014. En diciembre de 2015, Rantala anunció que dejaría el cargo de consejero delegado y que le sucedería Kati Levoranta, antigua directora jurídica de Rovio, en enero de 2016.
El 16 de enero de 2017, Rovio abrió su nuevo estudio de juegos en Londres para centrarse en los juegos multijugador masivos en línea. El 15 de febrero de 2017, Rovio anunció que recortará al menos 35 puestos de trabajo al reestructurar la división de animación. En marzo de 2017, Kaiken Entertainment, fundada por el antiguo director general de Rovio, Mikael Hed, adquirió la división de animación de Rovio. En marzo de 2017, Rovio informó de que había vuelto a ser rentable con unos ingresos brutos de 201 millones de dólares gracias al éxito de la película Angry Birds y sus recientes videojuegos.
En junio de 2017, Kaj Hed dimitió como presidente de Rovio y Mika Ihamuotila le sucedió como nuevo presidente.
El 5 de septiembre de 2017, Rovio anunció su intención de convertirse en una empresa que cotiza en bolsa. En octubre de 2017, las acciones de Rovio se vendieron en el NASDAQ de Helsinki y la empresa se valoró en 1.000 millones de dólares.
El 2 de marzo de 2018, Rovio anunció el cierre de su estudio de Londres tras unos resultados decepcionantes.
El 14 de noviembre de 2018, Rovio anunció que nombraba al antiguo ejecutivo de Gameloft Alexandre Pelletier-Normand como vicepresidente ejecutivo de su unidad de negocio de juegos. Comenzó su función el 2 de enero de 2019. El 30 de noviembre de 2018, Rovio anunció que había adquirido por completo PlayRaven, el desarrollador conocido por hacer juegos de estrategia como Eve: War of Ascension.
El 3 de junio de 2020, Rovio adquirió Darkfire Games por una suma no revelada. La filial se convertirá en Rovio Copenhague.
El 21 de diciembre de 2020 Rovio anunció que el vicepresidente ejecutivo de juegos, Alexandre Pelletier-Normand, asumiría el cargo de consejero delegado. El cambio entró en vigor el 1 de enero de 2021.