根據末日審判書在1086年的紀錄，布萊切利園所處的土地原屬於伊頓莊園的壹部份。在1711年，布朗·韋利斯（Browne Willis）曾在該地興建了壹所宅第，但托馬斯·夏理遜（Thomas Harrison）在1793年置得該地產權後，宅第即被拆卸重建。經過多年以後，該地房產在1877年再易手予塞繆爾·列斯庫姆·錫鹹（Samuel Lipscombe Seckham），而布萊切利園壹名也是自那時開始出現的。在1883年6月4日，擔任金融家兼自由黨下院議員的赫伯特·塞繆爾·裏昂爵士（Sir Herbert Samuel Leon，1850年—1926年）購入了上址，並將原有在1870年代建成的農屋擴建成今日的模樣。
布萊切利園是壹幢揉合了維多利亞哥德式、都鐸式和荷蘭巴洛克式的建築；對於這種別具壹格的設計，不少在二戰期間到訪過那裏，以及在那裏工作的人士，都留下了茫然而困惑的印象。布萊切利園本身占地55英畝（22公頃），而整個莊園則***占地581英畝（235公頃）。裏昂爵士與裏昂爵士夫人相繼在1926年和1937年逝世後，布萊切利園在1938年轉售予發展商，發展商原準備將之夷為平地，以興建大型屋苑。不過就在這個時候，海軍上將休·辛克萊爵士（Admiral Sir Hugh Sinclair）卻把土地買下。辛克萊爵士是軍情六處的首長，曾任海軍情報科總監，也是政府密碼學校的創辦人。在購置布萊切利園前，他曾極力遊說政府部門出資買下該房產，但是遭到了拒絕，最後辛克萊爵士自己掏了7,500鎊買下布萊切利園。直到1991年布萊切利園再度面臨清拆前夕，大眾才知道政府並非擁有布萊切利園。
布萊切利園位於大學線（Varsity Line）沿線，大學線是壹條原本連接牛津大學和劍橋大學的火車線。盡管今日大部份的大學線路段已經停用，但在昔日，布萊切利園正正憑借這種便利，使兩所大學的解密專家都可以方便的雲集那裏。現時布萊切利園附近仍然有布萊切利火車站，它是英國西岸的主要火車站，可通往倫敦。此外，布萊切利園鄰近電話線以及通往倫敦的主要道路，這都是辛克萊爵士當初購買那裏的主要考慮。 就在二戰爆發前夕，波蘭密碼局曾向英國情報部門披露有關德國恩尼格瑪密碼機的破解技術，而英國政府就是憑這些情報展開解讀恩尼格瑪密碼機訊號的行動。在1939年8月15日，政府密碼學校率先遷進了布萊切利園，其中學校的海軍部、軍事部和空軍部均悉數占用了宅第的地面壹層，而最頂層則被軍情六處所占用。此外，宅第內又設置了電信部、電傳打字機房、廚房與飯廳，以供所有職員使用。在遷入布萊切利園初期，由於預先構思好的木制小屋群尚未建成，所以工作人員都擠在宅第、馬棚和旁邊的農舍內生活。至於鄰近的艾馬斯寄宿男校校舍，則為政府密碼學校的商業及外交部所征用。
在早期的時候，布萊切利園內的水塔曾被改建成無線電房，並取名為“X電臺”。盡管這個名字後來被用作布萊切利園的別稱，但事實上，基於無線電房伸出很多長形的天線，所以該無線電房不久就遷離開布萊切利園，以免使整個基地引起外人懷疑。
布萊切利園在戰時的工作，主要是把全國國地監聽站所收集到來自軸心國的數據進行分析。壹般而言，監聽站收集到的初部數據會由情報員駕駛摩托車快速送到布萊切利園，而到後來，監聽站更可直接以電傳打字機直接傳送數據。時至今日，布萊切利園最為人所知的“功績”，就是它曾經成功解破了德國恩尼格瑪密碼機的密碼系統；但要說布萊切利園最偉大的成就，則或許是它曾破解德國的FISH高級電傳打字機密碼。
在布萊切利園透解密所得出的情報，壹概被代號為“ULTRA”。這些情報很大程度上使盟軍在大西洋戰役中成功擊沈敵方多艘U-潛艇，也為皇家海軍在馬塔角戰役與北角戰役奠下勝利的基石。
此外，自美國參戰後，英國首相丘吉爾曾同意美國總統羅斯福，讓兩國***享資源。在這種背景下，有不少美國的密碼學家到布萊切利園，與英方專家壹同工作。當時英方專家主要負責德國的密碼，而美方專家則主要負責破解日本所用的密碼。
二戰期間，布萊切利園只壹次受到直接空襲。在1940年11月20日至21日，敵方在莊園上空投下了3枚炸彈。壹般人認為，那3枚炸彈真正目標其實是附近的布萊切利火車站。在這3枚炸彈中，有壹枚在宅第的傳訊員入口對出壹帶爆炸，強烈的震動使旁邊的小屋4號（屬於學校的海軍情報部）造成輕微移位。不過，由於這些小屋均建於磚塊搭建的柱狀物之上，所以工程人員在把小屋移回原位的同時，室內的人仍可繼續工作。
在布萊切利園以外，英政府亦曾在肯尼亞啟林迪尼（Kilindini）設立了同類的前線基地，專門破解日本的密碼。在壹連串的解密行動，再加上運氣，直至1945年8月，日本商船隊因此***計損失了90%的船只。 戰時布萊切利園的解密工作壹般都是由數學家和解密專家進行。其中，後世最為人所屬悉的專家要算是艾倫·圖靈，圖靈曾對戰時的解密工作提供重大貢獻。
自1943年開始，布萊切利園曾引入壹套數碼電子電腦，以解讀德國壹套名為TUNNY的電傳打字機密碼系統。這套稱為巨象的電腦由湯米·佛洛亞斯（Tommy Flowers）所設計，並由英國郵政局的郵政局研究站提供器材和承建。
在1945年1月，即解密行動達到高峰期的時候，曾有約9,000在布萊切利園工作，至於戰時亦曾有多達10,000在那裏工作。這些獲招聘的人士壹般都具備有獨特的才能，比如說是國際象棋冠軍、填字遊戲專家、精通數國語言的人或數學界權威。當中，最著名的例子是，布萊切利園當局曾以《每日電訊報》的填字遊戲作為面試測試，限令面試者要在12分鐘內完成填字遊戲。此外，該報社亦曾被要求舉辦填字遊戲比賽，然後再招攬勝出者參與“壹項特別的工作，為戰事作出貢獻”。 在二戰結束時，布萊切利園內大部份器材與藍圖都被銷毀。而盡管曾經有數以千計的人在那裏參與解密工作，但他們在戰後都壹直保持沈默，壹直遲至1970年代，布萊切利園在戰時的解密基地身份才真正為外界所揭露。在戰後，布萊切利園曾為不同機構所占有，當中包括有英國電訊、民航局和PACE（民用房地產物業顧問）。此外，直到1987年以前，政府通訊總部（GCHQ，即改組後的政府密碼學校）仍在布萊切利園設有訓練所。
在1991年，所有機構基本上已遷離布萊切利園，那裏幾近於空置狀態。當時布萊切利園還隨時被發展商重新發展，有夷為平地的風險。就在1992年2月10日，密爾頓凱恩斯自治市鎮議會率先通過把布萊切利園劃作保育地域。而3日後，即1992年2月13日，布萊切利園信托基金即告成立。信托基金設立後，布萊切利園就開始進行工程，改建成壹座以解密專家與密碼學為主題的博物館。博物館在1993年開始對外開放，至1994年7月，更獲根德公爵殿下以主贊助人的身份，蒞臨博物館主持正式開幕儀式。在1999年6月10日，信托基金與布萊切利園之擁有人達成協議，將該地的主要控制權交予信托基金。
布萊切利園信托基金是壹個透過誌願者捐款而成立的組織，依賴公眾的支持來營運。在2005年10月，美國富豪悉尼·法蘭克（Sidney Frank）就曾捐出500,000英鎊予信托基金，以資助興建壹座紀念艾倫·圖靈的科學中心。此外，現時博物館還有不少熱心人士專門修復戰時的解密器械。