ประวัติศาสตร์วิวัฒนาการของพืชเริ่มขึ้นเมื่อนานมาแล้ว สาหร่ายอาจมีอยู่บนพื้นดินที่ชื้นมานานกว่าพันล้านปี แต่พืชเช่นเดียวกับในอาณาจักร Plantae ไม่ได้โผล่ออกมาจนกระทั่งเมื่อ 700 ล้านปีก่อนอย่างเร็วที่สุด ตัวเลขนี้มาจากการวิเคราะห์ทางอณูพันธุศาสตร์ที่แสดงให้เห็นว่าพืชบกแยกออกจากสาหร่ายสีเขียวในช่วงเวลานี้แม้ว่าตัวเลขนี้จะไม่ได้รับการยืนยันโดยหลักฐานฟอสซิล ประวัติวิวัฒนาการที่เก่าแก่ที่สุดของพืชบนบกปรากฏในช่วงต้นของออร์โดวิเชียนประมาณ 475 ล้านปีที่แล้วแม้ว่านักบรรพชีวินวิทยาหลายคนสงสัยว่ามีพืชอยู่ในยุค Cambrian เมื่อ 500 ล้านปีก่อน
พืชบกครั้งแรกคือไบรโอไฟต์แบบไม่ใช้หลอดเลือดซึ่งมีมอสส์ฮอร์นวอร์ตและตับ พืชเหล่านี้ไม่มีเนื้อเยื่อไหลเวียนค่อนข้างสั้นความหนาระหว่าง 1 ถึง 100 มม. (4 นิ้ว) ไบรโอไฟต์เหล่านี้เป็นตัวแทนของกลุ่มฐานในประวัติศาสตร์วิวัฒนาการของพืช พวกมันสามารถอยู่รอดได้ในบริเวณที่มีความชื้นมากซึ่งเซลล์ทั้งหมดสามารถรับน้ำได้โดยตรงและสปอร์ของพวกมันสามารถกระจายตัวได้ง่าย การขาดการเคลือบป้องกันสปอร์ค่อนข้างบอบบางและมีแนวโน้มที่จะเกิดการทำหมัน นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าพืชบกครั้งแรกอาจเป็นจุดเริ่มต้นของการล่าอาณานิคมของสัตว์โดยการแยกก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากชั้นบรรยากาศในลิกนินชีวภาพ นี่เป็นการเพิ่มส่วนของชั้นบรรยากาศที่มีออกซิเจนทำให้สัตว์สามารถหายใจด้วยออกซิเจนได้มากขึ้นเช่นสัตว์ขาปล้องบกและหอย
ประมาณ 425 ล้านปีที่ผ่านมามีพืช ลำ แรกปรากฏขึ้นเช่น bifurcating ธรรมดา, sporangia (โครงสร้างที่สร้างสปอร์) ปลาย Cooksonia และ Baragwanathia ขั้นสูงผิดปกติที่พบในออสเตรเลีย ช้าต้นไม้เติบโตสูงจากเพียงไม่กี่เซนติเมตรถึงประมาณ 20 เซนติเมตร (8 ใน) ณ จุดนี้พืชส่วนใหญ่แพร่กระจายผ่านการเจริญเติบโตของพืชเนื่องจากสปอร์ไม่สามารถแยกย้ายกันไปไกลจากต้นแม่ นักวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาประวัติศาสตร์วิวัฒนาการของพืชนั้นพยายามทำงานอย่างหนักเพื่อพิจารณาว่าพืชชนิดใดเป็นพืชชนิดแรกและระบบนิเวศของมันเป็นอย่างไร
ตลอดดีโวเนียน (416 - 360 ล้านปีก่อน) พืชเติบโตสูงขึ้นเรื่อย ๆ จนกลายเป็นเฟิร์นใหญ่ในปัจจุบัน ในช่วงเริ่มต้นของดีโวเนียนพืชส่วนใหญ่ไม่ใช่หลอดเลือดและมีขนาดเล็กลงตามลำดับ แต่เมื่อสิ้นสุดระยะเวลาพืชที่มีเมล็ดมีวิวัฒนาการได้ก่อตัวเป็นป่าขนาดใหญ่ การระเบิดของความหลากหลายทางพฤกษศาสตร์ในช่วงเวลานี้ถูกเรียกว่า ในขณะเดียวกันปลาก็ปกครองทะเล
นวัตกรรมที่สำคัญต่อไปในประวัติศาสตร์วิวัฒนาการของพืชในเวลาต่อมาในช่วงยุคครีเทเชียสเมื่อพืชดอกออกดอก การใช้ดอกไม้เพื่อดึงดูดผึ้งซึ่งต่อไปจะผสมเกสรพืชอื่น ๆ พืชชนิดนี้มีความหลากหลายทางพันธุกรรมและประสบความสำเร็จวิวัฒนาการที่ดี หนึ่งในพันธุ์พืชล่าสุดคือหญ้าซึ่งพัฒนาจากพืชชนิดดอกเพียง 35 ล้านปีก่อน
