על פי המחקר ההיסטורי יהודים היו קיימים באתיופיה הקדומה, אך מקורם ותולדותיהם אינם ידועים ועל כך ישנן השערות שונות ומגוונות. המחלוקת העיקרית במחקר הוא על טיב הזיקה האתנית שבין אותם יהודים קדומים לבין היהודים שהופיעו לראשונה על הכתב במאה ה-9 אצל אלדד הדני ובמאה ה-14 במקורות האתיופים.
לקהילת יהדות אתיופיה, ביתא ישראל, ישנן מספר מסורות באשר למוצאה. על פי מסורת אחת יהודים הגיעו לאתיופיה גלים גלים, בעיקר דרך הנילוס ויובליו. מסורת נוספת של הקהילה קושרות את הגעת היהודים לאתיופיה לסיפורו של פמליית מנליק – על פי המסורת בנם של שלמה המלך ומלכת שבא, המובא באפוס הלאומי האתיופי – כֶּבְּרַ נַגַשְׁתּ.
המקורות היהודיים הקדומים – אלדד הדני במאה התשיעית, בנימין מטודלה במאה ה-12 ואליהו מפררה במאה ה-15 הם מעטים וחסרי ביסוס היסטורי. ידיעות מדויקות יותר כלולות בדברי הימים האתיופיים ולפיהם היהדות הייתה נפוצה בממלכת אקסום שהוקמה במאה השנייה בידי מהגרים שמיים מדרום ערב. במאה הרביעית, בהשפעת רומי הביזנטית, נעשתה הנצרות לדת הממלכה, והחלו רדיפות נגד היהודים, אשר נסוגו למחוזות הרריים בפנים הארץ מצפון לאגם טאנה.
הקבוצה היהודית שכונתה "פלאשים" – כינוי שפירושו בלשון הגעז האתיופית "גולים" או "מהגרים" – התגבשה והתחזקה עד שהקימה ממלכה יהודית עצמאית. במרד שפרץ בסוף המאה העשירית נגד שליטי אקסום והכנסייה הנוצרית, השתתפה הממלכה היהודית לצד המורדים. על פי המסורת של הקהילה, בראש המורדים עמדה מלכה ממוצא יהודי בשם יהודית. הסיפור שנשען על מקורות חצי אגדיים חצי היסטוריים, מספר שיהודית הדפה את הפולשים וכוננה שלטון יהודי בן 40 שנה.
בסוף המאה ה-13 עלתה לשלטון השושלת הסולומונית והתחילה לבסס עצמה באמצעות מסעות כיבוש והפצת הנצרות בממלכות פגאניות, מוסלמיות ויהודיות. במאה ה-14 התבצעה פעילות מיסיון נוצרי בקרב יהודי שאווה והוקמו בקרבם כנסיות ומנזרים. באותה תקופה פלשו האתיופים לאזורי היהודים וכבשו את הנותר מבגמדר – המחוזות וגרה ודמביה. כדי לבסס את הכיבוש הקימו האתיופים מוצבים צבאיים בסקלט וגונדר. בעקבות זאת, פרץ מרד יהודי אשר דוכא ביד קשה והוביל גם לפעילות מוגברת של המיסיון באזור.
יהודי אתיופיה נפגעו ממאבק זה פגיעה פיזית וכלכלית. הקיסר עמדא ציון (1344-1314) ניהל מלחמת חורמה ביהודים ובמוסלמים. המשיך דרכו ביתר התמקדות ביהודים נינו, הקיסר איסחק (1429-1414), שאיים במיוחד על היהודים להתנצר שאם לא יעשו כן תישלל מהם הזכות לאדמותיהם. משלא נכנעו ללחצים נשללה מהם האדמה ודבק בהם הכינוי "פלאשים". בשנים 1468-1434 המשיך הקיסר זרע יעקוב את הרדיפות אחר היהודים ואף דבק בו הכינוי "משמיד היהודים". יהודי אתיופיה המשיכו להיאבק ואף הצליחו להגדיל את השפעת היהדות. בתקופה זו חרפו נפשם לשימור היהדות והתפתחה גם תופעת הנזירות שהיא ייחודית ליהודי אתיופיה. נזירים אלה מילאו תפקיד מכריע בשימור המסורת ובמאבק נגד הניסיונות לכפות את הנצרות על הקהילה היהודית. הם העתיקו את כתבי האורית (ספר תורה) והפיצו אותם בקרב הקהילה.
עד המאה ה-15 התרחשו באזור קרבות דומים ובשלהי המאה ה-16 התחילו האתיופים להעביר את בירתם הנודדת לאזור בצפון אתיופיה בו התגורר רוב הישוב היהודי האתיופי. העברת עיר הבירה הייתה כרוכה בתהליכי אמהריזציה והתנצרות היהודים והפגאנים המקומיים. יהודי המרכז העצמאי חשו מאוימים מהעברת המרכז האתיופי לאזורם והחלו במספר תגובות צבאיות. מערכות אלו, שחלקם צלחו, דוכאו באכזריות ודרבנו את האתיופים להעביר את בירתם ללב ההתיישבות היהודית. בתחילת המאה ה-17 התרחשה הלחימה היהודית האחרונה, שבה נכבש רכס ההרים בו ישבו היהודים.
בשנת 1552 הרב דוד שלמה בן אבי זמרא (רדב"ז), מנהיג יהדות מצרים, קובע כי על פי ההלכה בני ביתא ישראל הינם יהודים ככל העם. כעבור שמונים שנה, בשנת 1632, החלה מה שמקובל לכנות בתולדות אתיופיה "תקופת התחייה". תקופה זו מאופיינת בגירוש חילות האימפריה הפורטוגזית, בהוראת הקיסר האתיופי פאסיל, ששיקם את הכנסייה האתיופית ונודע בתפיסתו הסובלנית. הקיסר סיים את האינקוויזיציה האתיופית שהחל אביו בשנת 1624, סילק את הלוחמים הישועים והמיסיונרים מאדמת אתיופיה, ואסר על כניסת אירופאים לקיסרותו. בהשראתו פרחה הקיסרות האתיופית מבחינה מדינית, תרבותית ויצירתית, במקביל לתקופת הרנסנס באירופה. הסובלנות הדתית שאפיינה את תקופה זו היטיבה עם קהילת ביתא ישראל, שאומניה וחכמיה השתלבו בשכבת העלית המנהיגה את הקיסרות.
מבחינת שפה, החל ממחצית המאה ה-16 השפה העברית החלה להעלם כלשון פולחן, עד שנעלמה כליל בתחילת המאה ה-17 אז הפכה שפת הגעז לשפת הפולחן המקובלת. מתחילת המאה ה-17 ובחצי השני של המאה ה-19 הקהילה השתמשה בשפות האמהרית והתגרית. סוג הכתב המשמש את כלל השפות שנזכרו הוא הכתב החבשי.
במאה ה-18 התחזקו הקשרים הדיפלומטיים בין אתיופיה לארצות אירופה ובעקבותיהם התאפשרה כניסה של פוליטיקאים ומיסיונרים לאתיופיה שאפשרה הפצת מידע אודות השבט היהודי היושב באתיופיה ויהודי אתיופיה גילו כי יש להם אחים היושבים בירושלים. בשנת 1855, דניאל בן חמדיה, חבר קהילת ביתא ישראל, היה האתיופי הראשון שביקר בישראל ונפגש עם ראש רבני ירושלים לדון במידת האותנטיות לגבי מוצאם היהודי של ביתא ישראל.
בשנת 1862 יצא אבא מהרי, נזיר ומנהיג מביתא ישראל, יחד עם אלפי יהודים לעבר ירושלים, דרך ים סוף. הם האמינו כי אלוהים יעשה עמם נס בדומה לקריעת ים סוף ביציאת מצרים. הסוף היה טרגי. רבים מהם מתו ברעב ובמגפה בעודם בגבולות אתיופיה. ניסיון כושל זה לעלות לירושלים חיזק את התחושה שאין דרך לעלות לארץ הקודש והביא למידה מסוימת של ייאוש.
כעבור שנתיים, בשנת 1864, הרב עזריאל הילדסהיימר, רב גדול בגרמניה, מפרסם קול קורא ובו הוא קובע בברור את יהדותם של עדת ביתא ישראל ואת חובת ההצלה והסיוע כלפיהם מכוח הערבות היהודית ההדדית .
בראשית המאה ה-19 הגיע לאתיופיה המיסיונר סמואל גובאט, שנפגש עם קהילת ביתא ישראל ותיאר אותה בכתב. בעקבות מפגש זה ארגן גובאט משלחת מיסיון לקהילה. המשלחת המיסיונרית החלה לפעול ב-1860 ונוהלה בידי מיסיון הכנסייה ליהודים. עמידת ביתא ישראל אל מול המיסיונרים הובילה לגירושם מכפריהם ולפולמוסים דתיים סביב מנהגי הקהילה, לרבות הקרבת הקרבנות.
בשנת 1867 הגיע לביתא ישראל יוסף הלוי, הנוסע המפורסם והמזרחן היהודי-צרפתי, בשליחות רבני יהדות התפוצות, כדי לבחון את מצבם של יהודי הקהילה לנוכח המיסיון הנוצרי. במחצית השנייה של המאה ה-19 הגיעה תקופת שכונתה בדברי ימיה של אתיופיה בשם "הזמן הרע". אלו היו שבע שנים רצופות של בצורת, מלחמות ומגיפות, בהם נספו כשני שלישים מן היהודים.
בתחילת המאה ה-20 הגיע לאתיופיה תלמידו של יוסף הלוי, יעקב פייטלוביץ', ובכך החל קשר רציף בין יהדות התפוצות לקהילה היהודית באתיופיה. במקביל, המשיכה הפעילות המיסיונרית. החל מ-1922 ואילך החל פייטלוביץ' לשלוח נערים מ"ביתא ישראל" למוסדות חינוך באירופה ובארץ ישראל כדי שישמשו בהמשך כמדריכים ומנהיגים. ב-1946 פנימייה חינוכית יהודית ראשונה מוקמת בכפר אוזבה שבאזור גונדר ביוזמתו של ד"ר פייטלוביץ'. הפנימיה נועדה לילדי ביתא ישראל מכל הכפרים בסביבה והיא נוהלה על ידי המנהיג והמחנך, יונה בוגלה.
בתקופת הכיבוש האיטלקי (1936-1941) הופסק הקשר עם יהדות העולם. השלטון המקומי גילה יחס עוין כלפי היהודים ורבים מהם הצטרפו לתנועה הפטריוטית. חוקי הגזע שפורסמו באיטליה ב-1938 לא היטיבו עם היהודים ורבים הוצאו להורג בגין המרדה. בשנת 1941 הגיעו פקודות להוציא לפועל את התוכנית להשמדת ביתא ישראל, כחלק משיתוף הפעולה עם גרמניה הנאצית, אך תבוסת איטליה לבעלות הברית במלחמת השחרור האתיופית מנעה את מימושה. הקיסר היילה סלאסי חזר לשלטון ונקט מדיניות אמהריזציה של עמי אתיופיה השונים, ובהתאם לכך, ב-1948, אישר למיסיון להמשיך בפעילותו בקרב הקהילה.
בשנת 1973 הוציא שר הפנים יוסף בורג צווי גירוש לבני הקהילה האתיופית ששהו בישראל ושלפי טענתו חוק השבות לא חל עליהם. יהודים אלו התחבאו במקומות מחבוא שסופקו על ידי הועד הציבורי למען יהודי אתיופיה. על מנת למנוע את גירושם פנה הועד לראשון לציון הרב עובדיה יוסף. בעוד שמרבית פוסקי ההלכה הבכירים במאה ה-20 התייחסו בספקנות ליהדותם, הסתמך הרב עובדיה יוסף על כתבים של רבנים מהמאה ה-15 שטענו שהם מבני שבט דן שהוגלה עם חורבנה של ממלכת ישראל על ידי אשור, בתקופת בית המקדש הראשון. פסיקתו של הרב עובדיה הועברה לוועדה ממשלתית מיוחדת שדנה בנושא האתיופים ב-1974 וסללה את הדרך להעלאתם לישראל. בניגוד לרבנים הראשיים שבאו אחריו, שדרשו שהעולים מאתיופיה יעברו טבילה לגיור מספק, ובניגוד לעמדתם של כל הרבנים החרדים, התעקש הרב עובדיה שהאתיופים יהודים לכל דבר ואינם חייבים לעבור כל הליך גיור.