En 1390, la terre est achetée par Guillaume Goudet sergent d'armes de Charles VI et reste dans sa descendance jusqu'en 1763. A partir de 1737, le château est loué à de riches financiers qui y reçoivent une société choisie.
En 1763 la terre passe au fils du chancelier d'Aguesseau puis en 1771 à Jacques-Jean Le Couteulx du Molay riche banquier du royaume. Madame du Molay y tient un salon littéraire où elle reçoit l'Abbé Delille, Mme Vigée-Lebrun, Grimm et Bernardin de Saint-Pierre.
La Révolution les amène à se séparer de Malmaison qu'ils vendent le 21 avril 1799 à Joséphine Bonaparte pour une somme de 325 000 francs. Cet achat est confirmé par Bonaparte à son retour d'Egypte et il devient ainsi le véritable propriétaire du domaine. De 1800 à 1802 ce petit château devient avec les Tuileries le siège du gouvernement de la France où les ministres du Consulat se réunissent fréquemment.
A l'automne 1802 le consul et sa famille s'installent à Saint-Cloud et Joséphine revient souvent au "Palais impérial de Malmaison" pour aménager et agrandir le domaine. Après le divorce en 1809 l'Empereur lui donne cette propriété avec toutes ses collections et c'est à Malmaison qu'elle meurt le 29 mai 1814. Son fils le prince Eugène en hérite mais sa veuve cède Malmaison en 1828 au banquier suédois Jonas Hagerman.
En 1842, la reine Christine d'Espagne, veuve du roi Ferdinand VII, l'acquiert pour en faire sa résidence puis le revend en 1861 à Napoléon III, le petit-fils de Joséphine. Endommagé par les combats de la guerre de 1870, le domaine est vendu en 1877 par l'Etat à un marchand de biens qui lotit le parc peu à peu. En 1896, Daniel Iffla dit Osiris, mécène et philanthrope, achète le château avec son parc réduit à 6 hectares et l'offre à l'Etat en 1903 . Un musée y est ouvert en 1905.