อำเภอแม่แจ่มตั้งอยู่ทางทิศตะวันตกของจังหวัด มีอาณาเขตติดต่อกับอำเภอและจังหวัดใกล้เคียงดังนี้
อำเภอแม่แจ่มหรือ "เมืองแจ๋ม" นั้นแต่เดิมเรียกกันว่า "เมืองแจม" มีเรื่องเล่าครั้งโบราณกาลว่า สมเด็จพระสัมมาสัมพุทธเจ้าและพระมหากัจจายนะได้จาริกผ่านมาทางยอดดอยอ่างกา (ดอยอินทนนท์) เช้าวันหนึ่งเมื่อพระองค์เสด็จออกบิณฑบาตโปรดสัตว์ มีย่าลัวะเฒ่า (หญิงชราชาวลัวะ) คนหนึ่งนำปลาปิ้งเพียงครึ่งตัวมาใส่บาตรถวาย พระบรมศาสดาทอดพระเนตรด้วยความเมตตาและความสงสัย จึงตรัสถามย่าลัวะว่า "แล้วปลาอีกครึ่งตัวล่ะอยู่ไหน" ย่าลัวะทูลตอบว่า "เก็บไว้ให้หลาน" พระองค์จึงทรงรำพึงว่า "บ้านนี้เมืองนี้มันแจมแต๊นอ" (= เมืองนี้ช่างอดอยากจริงหนอ) ซึ่งต่อมาดินแดนนี้จึงได้ชื่อว่า "เมืองแจม" คำว่า "แจม" เป็นภาษาลัวะแปลว่า มีน้อย ไม่พอเพียง หรือขาดแคลน ต่อมาเมื่อกลุ่มคนไท-ยวน (ไต) มาอยู่ จึงเรียกชื่อตามสำเนียงไท-ยวนว่า "เมืองแจ๋ม" และเพี้ยนเป็นเมืองแจ่มหรือ "แม่แจ่ม" อันเป็นนามมงคล หมายถึงให้เมืองนี้เป็นเมืองแห่งความแจ่มใส ลบความหมายของคำว่า "แจม"
มีตำนานเล่าสืบกันมาว่า มีสิงห์สองตัวเป็นพี่น้องกันหากินอยู่ในป่าใหญ่ เกิดแย่งชิงอำนาจการปกครองและพื้นที่ทำกินกันเองจนเกิดข้อพิพาทกันอยู่เนือง ๆ จนพระปัจเจกพุทธเจ้าเสด็จมาโปรดสัตว์ได้พบเห็น จึงได้กำหนดแบ่งเขตหากินโดยใช้ลำห้วยแห่งหนึ่งเป็นเขตแสดง ลำห้วยนั้นชื่อ "ห้วยช่างเคิ่ง" (ชึ่งหมายถึงแบ่งครึ่งกัน) ครั้นพระปัจเจกเจ้าเสด็จไปที่ดอยสะกาน (ตั้งอยู่ตรงข้ามบ้านกองกานกับบ้านต่อเรือ) มีราษฎรนำอาหารไปถวาย แต่เนื่องจากว่าราษฎรเหล่านั้นยากจน ข้าวปลาที่นำมาถวายมีน้อยขาดแคลน จึงได้ขนานเมืองนี้ว่า "เมืองแจม" ซึ่งแปลว่าเมืองที่มีความอดอยากขาดแคลน และเรียกลำน้ำใหญ่ว่า "น้ำแม่แจม" ต่อมาชาวบ้านขานชื่อเมืองนี้เพี้ยนไปเป็น "เมืองแจ่ม" จนกระทั่งทุกวันนี้
อำเภอแม่แจ่มเป็นดินแดนแห่งหนึ่งที่ตั้งอยู่ทางทิศตะวันตกเฉียงใต้ของจังหวัดเชียงใหม่ มีหมู่บ้านอยู่ตามที่ราบและกระจัดกระจายอยู่ตามหุบเขาใหญ่น้อยที่ล้อมรอบเรียงรายอยู่ มองจากที่สูงลงมาจะเหมือนแอ่งกระทะ มีลำน้ำไหลผ่าน ท่ามกลางมวลพฤกษชาตินานาพันธุ์ที่ปรากฏอยู่ในดินแดนสุวรรณภูมิ ดินแดนแห่งนี้เดิมเป็นที่อาศัยของชนชาติลัวะ (ละว้า) ซึ่งครอบครองดินแดนแถบนี้ตลอดจนถึงบางส่วนของอาณาจักรล้านนาในอดีต ชนเผ่าลัวะมีความเจริญไม่แพ้พวกขอม-มอญ ซึ่งเป็นเจ้าของดินแดนแห่งนี้ร่วมกัน เพียงแต่แยกการปกครองออกเป็นหมู่เหล่า เป็นอิสระไม่ขึ้นตรงต่อพวกใด ชนใดมีความเข้มแข็งก็ตั้งตัวเป็นเจ้าเมืองขึ้นปกครองกันเอง มีวิถีชีวิตที่เรียบง่าย และได้สร้างวัฒนธรรมของตนจนรุ่งเรือง ตามหลักฐานทางประวัติศาสตร์ ไม่ว่าจะเป็นวัดวาอาราม จิตรกรรมฝาผนัง เครื่องปั้นดินเผา อาจจะเป็นเพราะในอดีตเมืองแจ๋มเป็นเส้นทางการค้าขายระหว่าง พม่า ไทย จีน และอินเดียก็เป็นได้ เพราะสินค้าของทุกประเทศตกทอดมาสู่รุ่นลูกหลานซึ่งได้รับจากบรรพบุรุษที่อยู่ในสมัยนั้นด้วย ต่อมาเมื่อมีกลุ่มคนไท-ยวน (ไต) เข้ามามากเข้า อำนาจของลัวะจึงหมดไป แต่ลัวะเริ่มเรืองอำนาจขึ้นมาใหม่อีกครั้งในยุคสมัยของพญามังรายซึ่งถือว่าเป็นเชื้อสายลัวะเหมือนกัน
ตามหลักฐานทางประวัติศาสตร์ เช่น คิชฌกูฏ ในวิหารของวัดยางหลวง พระเจ้าตนหลวง วัดกองกาน พระพุทธรูปหล่อด้วยสัมฤทธิ์ ศิลปะตระกูลช่างเชียงแสนและตระกูลช่างสุโขทัยซึ่งมีอายุเกิน 500 ปีขึ้นไป ดังนั้น เมืองแจ๋มก็น่าจะตั้งมาไม่ต่ำว่า 500 ปี ราว ๆ ปลายพุทธศตวรรษที่ 18 (พ.ศ. 1800) สิงหนวัติกุมารได้พากลุ่มคนไท-ยวนอพยพมาจากยูนนานทางตอนใต้ของจีน ยึดอำนาจจากลัวะในสมัยปู่จ้าวลาวจก (ลวจักราช) บรรพบุรุษของพญามังราย แล้วสร้างเมืองใหม่ในพื้นที่ที่มีชนพื้นเมืองลัวะอาศัยอยู่ก่อน แต่อาศัยการวางตนเป็นผู้ที่มีวัฒนธรรมสูงกว่าลัวะ ต่อมาเมื่อกลุ่มคนไทเสื่อมอำนาจลง ปู่จ้าวลาวจกจึงสถาปนาตนเองเป็นปฐมกษัตริย์ กลุ่มคนไทจึงกระจัดกระจายกันไปคนละทิศคนละทาง ซึ่งตามประวัติของเมืองแจ๋มที่กล่าวไว้ว่าเริ่มมีคนไทเข้ามา ก็คงจะในสมัยของสิงหนวัติกุมารนั่นเอง เพราะประวัติของเมืองแจ๋มก็มีเรื่องราวที่เกี่ยวข้องกับสิงห์อยู่เหมือนกัน แล้วถ้าเราลองมานับปีกันแล้ว ปีนี้ พ.ศ. 2545-1800 จะได้ประมาณ 745 ปี ซึ่งก็ใกล้เคียงกับอายุของหลักฐานที่อยู่ตามวัดต่าง ๆ เช่น คิชฌกูฏ
ต่อมามีคนไทยพื้นที่ราบทั้งจากอำเภอจอมทองและอำเภอสันป่าตองเข้ามาหากินและตั้งถิ่นฐานอยู่ตามที่ราบลุ่มน้ำแม่แจ่ม และได้รับการยกฐานะเป็นอำเภอเมื่อปี พ.ศ. 2447 ตั้งชื่อว่า อำเภอช่างเคิ่ง (ปัจจุบันช่างเคิ่งเป็นชื่อตำบลหนึ่งในอำเภอแม่แจ่ม) ตั้งที่ว่าการอำเภอที่บ้านหมู่ที่ 4 ตำบลท่าผา มีนายชื่นดำรงตำแหน่งนายอำเภอ แต่ขณะนั้นราษฎรอดอยากขาดแคลนและไม่นิยมการปกครองที่มีการเก็บภาษีอากร ในที่สุดจึงมีราษฎรกลุ่มหนึ่งเข้าปล้นที่ว่าการอำเภอและทำร้ายนายอำเภอจนเสียชีวิต ทางราชการจึงได้ย้ายที่ว่าการอำเภอไปอาศัยที่วัดช่างเคิ่งเพื่อความปลอดภัย มีนายสนิทเป็นนายอำเภอจนกระทั่งปี พ.ศ. 2481 ทางราชการได้ลดฐานะลงเป็นกิ่งอำเภอ และตั้งชื่อว่า กิ่งอำเภอแม่แจ่ม ขึ้นกับอำเภอจอมทอง และเมื่อปี พ.ศ. 2499 ได้รับการยกฐานะเป็น อำเภอแม่แจ่ม และ เมื่อวันที่ 26 ธันวาคม 2552 ได้มีการแบ่งพื้นที่ของตำบลแจ่มหลวง ตำบลบ้านจันทร์ และ ตำบลแม่แดด ออกไปจัดตั้ง อำเภอกัลยาณิวัฒนา จึงทำให้อำเภอแม่แจ่ม มี 7 ตำบล จนถึงปัจจุบัน