O futebol está ligado à fundação da Unidos de Vila Isabel, pois existia no bairro, em 1945, um bloco conhecido como Vermelho e Branco. O afastamento de alguns componentes resultou na criação de um time de futebol com as cores azul e branco, posteriormente transformado em um novo bloco carnavalesco. Antônio Fernandes da Silveira, o "China", registrou a sociedade na União Geral das Escolas de Samba, fundando, assim, no dia 4 de abril de 1946, a escola.
A casa de "China", primeiro presidente da escola, serviu até 1958 como sede administrativa da agremiação. Os ensaios eram realizados no Campo do Andaraí. O primeiro enredo da Vila, De Escrava a Rainha, contou com apenas 100 componentes desfilando na Praça Onze: 27 ritmistas, 13 baianas e mais 50 pessoas. Paulo Brazão, um dos fundadores da escola, foi um dos maiores ganhadores de samba-enredo da Vila Isabel, em 1960, a escola ficou em primeiro lugar no Grupo 3, com o enredo Poeta dos Escravos.
Uma das figuras mais conhecidas da escola é, sem dúvida, Martinho da Vila. Sua entrada na agremiação aconteceu em 1965: ele fazia parte da Escola de Samba Aprendizes da Boca do Mato e já estava partindo para o Império Serrano, quando surgiu o convite para integrar a ala de compositores da Vila Isabel. Na nova escola, Martinho reestruturou a forma de compor samba-enredos, com a introdução de letras e melodias mais suaves, emplacando 4 sambas consecutivamente. No carnaval de 1967, Martinho da Vila compôs Carnaval de Ilusões, em 1968 Quatro Séculos de Modas e Costumes, em 1969, Iaiá do Cais Dourado e em 1970, Glórias Gaúchas.
Em 1979, a Vila saiu vitoriosa do Grupo 1B, com um enredo feito por Yêdda Pinheiro, falando sobre Os dourados anos de Carlos Machado. Foi a primeira vez que uma escola homenageou um vulto da cultura ainda vivo. Hoje é lugar comum, mas esta foi a primeira vez em que isto foi feito.
No grupo especial, a Vila Isabel conquistou apenas seu primeiro campeonato, em 1988,desfile do samba-enredo Kizomba, a festa da raça. O desfile marcou a passarela do samba, por abusar de materiais alternativos, como a palha e sisal, e pela garra dos componentes da escola. Para muitos que conhecem bem os desfiles de escolas, este talvez tenha sido o melhor desfile de que se há notícia. Infelizmente, devido a um grave temporal, que deixou a cidade do Rio de Janeiro em estado de calamidade pública, o Desfile das Campeãs não foi realizado.
Após a vitória de 1988, a escola ainda conseguiu uma boa colocação com Direito é Direito, em 1989 (4º lugar), nesse ano, foi marcante a comissão de frente formada por mulheres grávidas. Mas na década de 1990, a escola alternou entre a 7ª e a 12ª colocação. Em 2000, no entanto, a Vila Isabel ficou na 13ª colocação, descendo para o Grupo de Acesso A. Em 2002, com um enredo sobre Nilton Santos a Vila deixou de subir ao Grupo Especial por engano de um julgador, que trocou a nota 10 que seria dada à Vila por uma nota menor, que seria dada à União da Ilha. Com isso, a Acadêmicos de Santa Cruz, sagrou-se campeã.
Em 2004, com um enredo sobre a cidade de Paraty, a Vila retorna ao especial, sagrando-se campeã do Grupo de Acesso. Em 2005 tendo Joãosinho Trinta à frente, que vítima de um derrame cerebral não pode continuar os trabalhos a Vila trouxe um enredo sobre navios que lhe deu a 10ª colocação.
Depois de ficar anos sem quadra de ensaios, Ruça, presidenta da escola, conseguiu que a escola municipal Equador, que fica no Boulevard 28 de Setembro com a rua Rocha Fragoso, cedesse a sua quadra de esportes. Atualmente a escola possui uma quadra de ensaios localizada na Boulevard, na outrora estação final dos bondes, onde era o parque de estacionamento do Detran e garagem da antiga CTC.
Em 2006, a Vila Isabel levou para a avenida o enredo "Soy loco por ti América - A vila canta a latinidade", do carnavalesco Alexandre Louzada e conseguiu seu segundo título, depois de muito sofrimento na apuração. Com um contagiante refrão, o samba-enredo da Vila Isabel foi um dos que mais fizeram as arquibancadas cantarem e, curiosamente, foi o que determinou o título . A empresa PDVSA, estatal petrolífera da Venezuela, financiou o carnaval da Vila Isabel com uma doação de R$ 900 mil. Entretanto, segundo reportagem do "Jornal do Brasil" de 3 de março de 2006, autoridades venezuelanas estão investigando o patrocínio e seu verdadeiro valor, pois há versões de que o montante ficou entre US$ 450 mil e US$ 2 milhões. O matutino venezuelano Reporte noticiou em sua capa que mais de 500 pessoas viajaram ao Rio de Janeiro com todas as despesas pagas pela PDVSA para animar o desfile da Vila Isabel. Em 2007, com enredo falando sobre as Metamorfoses, de Cid Carvalho, que estreava carreira-solo, termina na 6ª posição.
No carnaval de 2008, falando sobre os Trabalhadores do Brasil, a Vila vem com um desfile rico e visualmente perfeito. No entanto, um erro de manobra do 8º último carro prejudica a escola de Noel, mas não tiraram o brilho da novarainha de bateria (Natália Guimarães) que arrasou na avenida
No carnaval de 2009, a Vila falou sobre o centenário do Theatro Municipal do Rio de Janeiro, com o enredo "Neste Palco da Folia, Minha Vila Anuncia: Theatro Municipal, a Centenária Maravilha", de autoria do carnavalesco Alex de Souza, que em parceria com o polêmico Paulo Barros, terminou na 4º colocação.
>No carnaval de 2010, a Vila falou sobre o centenário de Noel Rosa, com o enredo "Noel: a presença do poeta da Vila", do carnavalesco Alex de Souza. Para este carnaval, contou com um samba composto por Martinho da Vila, o que não acontecia desde 1993, além das estreias de Mestre Átila, como diretor de bateria e Gracyanne, como rainha. No entanto, a escola que lutava por mais um título, terminou na mesma colocação do ano anterior.
Meses após o carnaval, seu presidente na época, Wilson Vieira Alves (mais conhecido como "Moisés"), foi preso durante a Operação Alvará, após ser acusado de liderar a máfia ligada a exploração de caça-níqueis em Niterói e São Gonçalo . Com sua prisão, assumiu interinamente a direção da escola seu filho Wilsinho, que acumula também o cargo de superintendente.
No Carnaval de 2011, a Vila fala sobre cabelo, desenvolvido pela carnavalesca Rosa Magalhães, alcançando apenas o quarto lugar. Nesse mesmo ano o presidente Wilsinho é reeleito para comandar a agremiação.
No Carnaval de 2012, Vila Isabel foi a última escola a desfilar no primeiro dia, com o sol bastante claro na Sapucaí levou o enredo "Você Sembo Lá... Que Eu Sambo Cá - O Canto Livre de Angola", sobre Angola num desfile que marcou a escola e fazendo ela ficar em terceiro lugar.
No Carnaval de 2013, a escola homenageou o agricultor com o enredo "A Vila canta o Brasil, celeiro do mundo - Água no feijão que chegou mais um".
A Escola recebeu patrocínio de aproximadamente 10 milhões de reais da empresa alemã BASF, uma das maiores fabricantes de agrotóxicos do mundo.
O desfile da Vila Isabel foi o último do segundo dia de desfiles. A Vila Isabel era considerada por muitos, tanto público quanto especialistas, uma das favoritas, juntamente com a Beija-Flor, Unidos da Tijuca de Paulo Barros e Salgueiro. No dia da apuração, porém, a Vila se sobressaiu sobre as demais escolas e conseguiu seu terceiro título no Grupo Especial, consagrando assim o melhor samba de 2013 composto por André Diniz, Arlindo Cruz, Martinho da Vila, Tunico e Leonel
A parceria de sucesso com a empresa BASF foi mantida para o carnaval de 2014, quando a agremiação falará novamente sobre o campo. depois do título, a escola perdeu o intérprete Tinga e o casal de mestre-sala e porta bandeira Julinho e Ruth. além da carnavalesca Rosa Magalhães. trazendo Gilsinho, como novo cantor. o casal Marquinhos e Giovanna além do retorno do carnavalesco Cid Carvalho falando sobre os Biomas e Foclore brasileiro.
Ainda meses depois, mais uma baixa. dessa vez foi Mestre Paulinho que após dois anos, deixou o comando de bateria, que passa a ser comandada por Wallan. e na madrugada do dia 9 de dezembro, a escola escolheu seu samba para o carnaval de 2014, que mais uma vez deu a parceria de André Diniz, Evandro Bocão, Professor Wladimir, Arlindo Cruz e Artur das Ferragens. que derrotou outro samba, visto como favorito na escola, de: Tunico da Vila, Pedro Luís, Suzana Pires e Thales Nunes.
Em novembro, o carnavalesco responsável por assinar o desfile de 2014 da escola, Cid Carvalho, pediu demissão por falta de pagamento. A agremiação anunciou que uma comissão de carnaval com profissionais da casa irá tocar o carnaval de 2014. meses depois, Cid foi reintegrado novamente como carnavalesco da escola.
