Nel 1417 Giovanni di Bicci de' Medici, il capostipite della fortuna medicea, acquistava sul colle chiamato di Monterivecchi alcuni terreni e possedimenti, Si tratta della terza villa campestre di famiglia in seguito alla morte di Giovanni i suoi figli Cosimo de' Medici e Lorenzo il Vecchio approntano alcuni interventi affidando l'incarico a Michelozzo.

Nel 1459 Cosimo vi fondò l'Accademia Neoplatonica, la più importante scuola filosofica dell'umanesimo italiano. Nella villa nacque e morì Lorenzo il Magnifico, il quale ereditò la villa dal nonno. Lorenzo elesse Careggi come sua residenza preferita e qui vi fece riunire il circolo dell'Accademia Neoplatonica, organizzando nella villa il centro culturale e artistico del primo Rinascimento per eccellenza. In seguito alla morte di Lorenzo il duca Alessandro ereditò la villa e vi fece le necessarie ricostruzioni, poi a cosimo I che non amò Careggi, e la destinò a suo figlio minore Pietro. La rinascita della villa si ha quando ne entrò in possesso il Principe Carlo de' Medici , che in seguito alla sua nomina a Cardinale intraprende un ampio progetto di ristrutturazione della villa e del giardino.