Autrefois les deux îles portaient le nom de Duolimonis.
Au VI siècle, saint Marcouf, né à Bayeux en Neustrie, venait y passer le carême. Cet homme, connu pour guérir quiconque de la scrofule, donna son nom à l'archipel. Il y mourut en 558 (ses reliques ont été déplacées à l'abbaye de Corbeny dans l'Aisne).
Étymologie : du latin Marculfus (en français : Marcouf, à prononcer « Saint-Marcou »).
Bien plus tard, les Anglais s'emparèrent de l'archipel et perturbèrent fortement le trafic de marchandises dans la baie de Seine : les navires quittant Cherbourg ou Le Havre étaient arraisonnés par les corsaires qui s'y étaient établis.
C'est là que fut engagé le premier sous-marin de guerre, le Nautilus, en 1800, construit par l'inventeur américain Robert Fulton, sur ordre de Napoléon I, pour chasser les Anglais qui occupaient l'île.
Les îles furent restituées à la France par l'Angleterre en 1802 au cours de la paix d'Amiens. Napoléon I les fit fortifier pour éviter tout assaut étranger ; les travaux durèrent de 1802 à 1867. L'ensemble militaire comprend un fort de 170 mètres de diamètre et 48 bouches à feu, un port, une poudrerie, un bâtiment électrosémaphorique, le tout ceinturé par des douves creusées dans le rocher à même la mer. Ce site n'a jamais attaqué depuis.
A trois semaines du débarquement du 6 juin 1944, les îles furent suspectées d'être un poste avancé allemand armé de batteries lourdes. L'état-major décida donc qu'il ne fallait prendre aucun risque et que cette position devait être neutralisée avant le débarquement. Le Jour J, à 4 h 30, un commando composé des Sergeant Harvey S. Olson, Private Thomas C. Killeran (Troop A), Sergeant John W. Zanders, Corporal Melvin F. Kenzie (Troop B) du 4 Cavalry Group nagea vers les îles armés de simples couteaux. Ils n'y trouvèrent ni canons ni soldats et purent baliser le terrain pour permettre le débarquement d'un détachement de 132 hommes des 4 et 24 Cavalry Groups sous le commandement du lieutenant-colonel Edward C. Dunn. À 5 h 30, le détachement était débarqué et les îles occupées, mais les hommes durent déplorer 19 pertes (blessés ou tués) à causes des mines-S semées le long des grèves.
