La plaza fue escenario del desembarco chileno en Antofagasta, el 14 de febrero de 1879. En esa época, el sitio solamente era un sitio eriazo sobre el cual afloraban montículos rocosos. Este espacio ya había sido designado como plaza previamente, como se constata en el plano de la ciudad fechado en 1869. En esa época, la plaza se encontraba enmarcada por un templo parroquial, el cuartel de policía y su cárcel, y la escuela municipal.

Con la visita del prefecto de Cobija en 1873, la junta municipal encomendó a los presos la labor de eliminar las rocas de la superficie, para aplanar el irregular terreno de la plaza. Con aportes de los vecinos, se formó un jardín central, el cual era regado con una bomba, la cual fue instalada en 1874.

En 1875, la junta municipal recibió la donación de 35 árboles y una fuente por parte del intendente de Valparaíso, Francisco Echaurren. Además, durante los años 1870, se instaló una reja perimetral con cuatro crucetas giratorias, para evitar que los animales destruyeran el jardín central.

El 27 de agosto de 1880, el gobernador Luis García Reyes decretó cambiar el nombre a plaza Emilio Sotomayor. Esta denominación perduró hasta el 12 de octubre de 1892, cuando en el marco del cuarto centenario del descubrimiento de América, la plaza fue renombrada con su nombre original.

El 1 de febrero de 1906, el sindicato de trabajadores del Ferrocarril de Antofagasta a Bolivia exigió un reajuste de horario laboral, petición que fue rechazada. Por este motivo, el 6 de febrero entre más de 3.000 trabajadores se levantaron en huelga, marchando en protesta hasta la Plaza Colón. El Ejército abrió fuego contra los protestantes, matando a 58 personas. El hecho se conoce como la matanza de Plaza Colón.

El 14 de febrero de 1979, aproximadamente 45.000 personas se reunieron en un carnaval para la celebración del centenario del día de Antofagasta.

El 29 de abril de 1996 se entregó a la ciudadanía la más reciente remodelación de la Plaza Colón, cuyo costo fue cercano a los $ 400.000.000. El espacio público fue reinaugurado por el entonces Presidente Eduardo Frei Ruiz-Tagle.