2010年10月31日下午，中国2010年“上海世博会高峰论坛”闭幕式上，杨雄宣读《上海宣言》。宣言倡议，将10月31日上海世博会闭幕之日定为“世界城市日”，让上海世博会的理念与实践得以永续，激励人类为城市创新与和谐发展而不懈追求与奋斗。

2013年12月6日，中国常驻联合国副代表王民在纽约联合国总部出席联大二委会议。第68届联合国大会第二委员会通过有关人类住区问题的决议，决定自2014年起将每年的10月31日设为“世界城市日”。這是中国首次在联合国推动设立的国际日，获得了联合国全体会员国的支持。作为举办了2010年世博会、并在“世界城市日”申设过程中作出了巨大努力与贡献的城市，经过国务院批准、联合国人居署同意，上海成为首个“世界城市日”系列纪念活动的主场城市。

2014年9月2日，上海有关方面揭晓了首个“世界城市日”的主题——“城市转型与发展”。上海世界城市日事务协调中心成立。该中心将组织开展庆典、论坛、展览、宣传推广等日常活动，遴选全球范围内城市可持续发展领域的出色案例，更新《上海手册》，合作开展如理论培训、发行出版物等知识分享与传播等活动。通过与联合国人居署开展充分合作，上海世界城市日事务协调中心将促进各级政府和社会团体、个人共同应对城市化进程的挑战，协助解决国内外各类城市的可持续发展问题。

2014年10月31日，全球首个“世界城市日”活动全球启动仪式在上海举行。

2020年10月31日， 2020年世界城市日中国主场活动在福州举行。活动包括开幕式、《福州倡议》宣读仪式、《上海手册·2020年度报告》首发仪式、主题演讲、城市发展案例展及相关配套活动等。来自中国、俄罗斯、德国等国家、地区和国际组织的政府官员、专家学者、社区代表等围绕“提升社区和城市品质”年度主题，分享在推进城市高质量发展和改善人居环境方面的经验做法。

2021年10月21日，住房和城乡建设部、上海市人民政府和联合国人居署共同主办的2021年世界城市日中国主场活动暨首届城市可持续发展全球大会，将于2021年10月30日至11月1日在上海举办。今年世界城市日的主题是“应对气候变化，建设韧性城市”。届時将发布2021年版《上海手册》《上海报告》，以及《新時代上海“人民城市”建设的探索与实践》丛书。11月1日下午，2021年“世界城市日”中国主场活动在上海市奉贤区正式闭幕，来自全球的重量级嘉宾共聚一堂，围绕城市的可持续发展主题展开讨论，并重磅发布《落实联合国2030年可持续发展议程上海自评估报告》（简称《上海报告》），以及新時代上海“人民城市”建设的探索与实践丛书。

2022年世界城市日全球主场活动将于10月31日在上海开幕，采取北京主会场和上海分会场现场连线的方式举行。

2023年10月28日，2023年世界城市日中国主场活动开幕。

2023年10月29日，作为“2023年世界城市日中国主场活动”主题活动之一，2023全球城市论坛在大零号湾会议中心举行。

2024年6月，威海获得2024年世界城市日中国主场活动承办资格。

截止2024年6月，“世界城市日”微博有2.3万粉丝，57关注，1.1万转评赞。

2024年10月29日至11月2日，2024世界城市日中国主场活动上海主场暨2024城市可持续发展全球大会在上海世博展览馆等地举办。