Już pod koniec lat 40 powstała inicjatywa utworzenia w Oliwie ogrodu zoologicznego, która popierana była przez mieszkańców Trójmiasta. Niestety ówczesne władze nie doceniły tej inicjatywy.

Pod koniec 1953 roku pod naciskiem entuzjastów wyrażono zgodę na założenie w Oliwie ZOO. Wyznaczono lokalizację w śródleśnej przepięknie położonej dolinie, przez którą przepływa Potok Rynarzewski, wśród prawie 100 metrowych n.p.m. polodowcowych wzgórz.

Już na początku XX wieku doceniono walory tej okolicy i założono tu sanatorium (Luftkurort Strauchmühle) dla osób cierpiących na schorzenia górnych dróg oddechowych i reumatyzm, które czynne było prawie do końca marca 1945 roku. Pod koniec XVI wieku stał tu młyn dwudziesty trzeci ("Krzaczasty Młyn" lub "Leśny Młyn") pracujący jako kuźnica miedzi, a pod koniec II połowy XVII wieku stał tu również mały dworek. Od początku XIX wieku zakład pracował jako młyn do mielenia zboża i czynny był do końca XIX wieku. Z tego też okresu pochodzi mały domek młynarza. W czasie, gdy wybudowano tu sanatorium młyn przystosowano do produkcji prądu.

Wszystkie te obiekty (sanatorium, młyn, domek młynarza oraz parę mniejszych zabudowań) zaadoptowano początkowo na potrzeby ZOO, którego otwarcie nastąpiło 1 maja 1954 roku i połączone było z uroczystością 500-lecia powrotu Gdańska do Macierzy. Dyrektorem ogrodu został inż. Michał Massalski. W tym czasie ZOO oliwskie zajmowało 100 ha i było jednym z największych w Polsce a i może nawet w Europie. Początkowo w prowizorycznych wybiegach, klatkach i pomieszczeniach wykonanych bezinteresownie przez młodzież i zakłady pracy Wybrzeża umieszczono 43 okazy zwierząt takich jak: dziki, wilki ( Misio i Łątka - od 06.1954 z ogrodu warszawskiego ), niedźwiedzie, jelenie, lamy, żubra o imieniu Puszczan i kilkanaście ptaków, w których przeważały bażanty. Niektóre z nich przekazane zostały przez mieszkańców trójmiasta: np. lisy, świnki morskie, króliki, sarny czy bażanty oraz przez marynarzy : np. małpki i papugi.

Już w 8 lat później (1962) liczba zwierząt wzrosła ośmiokrotnie. Połowa z tych zwierząt to przychówki. Reszta została sprowadzona w tym m.in.: słoń, tygrys, lwy, pumy, żubry, bizony, łosie, renifery, kangury, wielbłądy, lamy, quanaco, bawoły, zebry, antylopy i cały zestaw ptaków. Zakładano wówczas, iż całkowita budowa ogrodu będzie trwała jeszcze 20 lat, a ogród będzie spełniał nie tylko rolę atrakcyjnego ośrodka dla zwiedzających, lecz również stanie się wzorowym ośrodkiem przyrodniczym i dydaktyczno-wychowawczym. W latach 70-tych wybudowano wygodną drogę dojazdową do ZOO, spory parking i pętlę autobusową. W latach 1954-1974 wartość czynów społecznych wyniosła ponad 100 mln złotych. Jeszcze pod koniec lat 80 organizowana była w szkołach oliwskich zbiórka runa leśnego dla ogrodu zoologicznego. W 1985 roku w oliwskim ogrodzie było już 800 zwierząt - 176 gatunków. Zwiedzało ogród 400.000 osób rocznie. W 1991 dyrektorem został Michał Targowski. Od 1993 roku oliwski ogród zoologiczny jest członkiem Europejskiego Stowarzyszenia Ogrodów Zoologicznych i Akwariów ( EAZA ).