Fou creat a Barcelona el 27 de novembre de 1965 per l’empresari Guillermo González Gilbey, el qual, víctima d’un accident que el deixà tetraplègic l’any 1958, es traslladà a Anglaterra, on rebé un tractament de rehabilitació del doctor Ludwig Guttmann (1899-1980), gràcies al qual recuperà parcialment la mobilitat i l’autonomia. De retorn, emprengué la tasca d’implantar a l’Estat espanyol un centre hospitalari en el qual els pacients afectats d’aquests trastorns poguessin ser tractats amb les tècniques de les quals ell s’havia beneficiat.
L’Institut s’emplaçà a l’antic Hospital de la Magdalena, al barri de la Sagrera de Barcelona, i tingué com a primer director Miquel Sarrias Domingo, cirurgià deixeble de Josep Trueta i del mateix Guttmann, el qual ocupà el càrrec fins a la jubilació (2000), i que impulsà al llarg d’aquests anys l’ampliació de la capacitat assistencial de l’entitat en tots els seus vessants. Des dels seus inicis, l’Institut ha incorporat els principals avenços terapèutics i quirúrgics en el seu àmbit, dels quals sovint ha estat pioner a l’Estat espanyol. Entre aquests avenços cal esmentar les bombes de perfusió contínua intratecal (1988), els tractaments de l’esclerosi múltiple (1988), l’Estimulació Elèctrica Funcional (FES) (1989), les tècniques ortopèdiques per a la cirurgia de la mà tetraplègica (1990), els estimuladors d’arrels sacres anteriors (1988). L’any 2010 hom hi realitza el primer implant d’un marcapassos diafragmàtic a un infant.
Al mateix temps ha estat cabdal l’activitat dedicada al suport, la rehabilitació i l’adaptació, també pionera a l’Estat espanyol, amb iniciatives com ara la pràctica esportiva dels discapacitats (1967), l’assistència al primer naixement de mare tetraplègica (1969), la primera Unitat de Sexualitat i Fertilitat Assistida per a Discapacitats (1986), la rehabilitació infantil (1988), Creació del Centre de Documentació en Neurorehabilitació Santi Beso Arnalot (1998), els Serveis Integrals a Domicili per a Persones amb Gran Discapacitat (1998), etc. Així mateix, ha col·laborat en nombroses campanyes de prevenció d’accidents de trànsit.
L’any 1997 amplià el seu abast amb l’establiment de la Unitat de Dany Cerebral (especialment com a resultat del traumatisme cranioencefàlic) com a unitat funcional separada de la Unitat de Lesionats Medul·lars i el 1999 constituí l’Institut Universitari de Neurorehabilitació Guttmann, adscrit a la Universitat Autònoma de Barcelona. L’any 2001 fou creada la Fundació Privada Institut de Neurorehabilitació Guttmann, entitat privada d’iniciativa social, aconfessional i sense ànim de lucre.
L’any 2002 s’inaugurà el nou Hospital de Neurorehabilitació a Badalona, un modern centre sanitari especialitzat, de 17.000 m2, integrat al Sistema Nacional de Salut i acreditat com a hospital de referència per la Generalitat de Catalunya. L’any 2010 hi treballaven 400 professionals i, des de la seva creació, havia assitit uns 11.000 pacients.
L’any 2009 presentà el projecte Al cor de la Sagrera, per a la construcció d’un complex assistencial per a la promoció de la vida independent i l’atenció a les situacions de dependència de persones amb diversitat funcional.
L’Institut Guttmann ha rebut un gran nombre de distincions, entre les quals cal esmentar el premi Ramon de Teserach de l’Acadèmia de Ciències Mèdiques de Catalunya (1993), la Creu de Sant Jordi (1995), el premi Josep Trueta (2001) de la Generalitat de Catalunya, el premi Ciutat de Badalona (2006), la Medalla d’Or de la Creu Roja Espanyola (2007), el premi Reina Sofia de rehabilitació i integració (2007), la Placa d’Honor de l’Agrupació Espanyola de Foment Europeu (2009), la Medalla al Mèrit de la Seguretat Vial del Govern espanyol (2009), la Medalla d’Or al Mèrit Cívic de l’Ajuntament de Barcelona (2011) i la Medalla d'Honor del Parlament de Catalunya (2015).