โรงเรียนสาธิตมหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ ปทุมวัน มีฐานะเป็นภาควิชาโรงเรียนสาธิต มศว ปทุมวัน คณะศึกษาศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ สังกัดสำนักงานคณะกรรมการการอุดมศึกษา กระทรวงศึกษาธิการ ตั้งอยู่เลขที่ 2 ถนนอังรีดูนังต์ แขวงปทุมวัน เขตปทุมวัน กรุงเทพมหานคร 10330 บนพื้นที่ของจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
ปี พ.ศ. 2496 โรงเรียนสาธิต มศว ปทุมวัน ได้ก่อตั้งขึ้นตามดำริของ ฯพณฯ ศาสตราจารย์หม่อมหลวงปิ่น มาลากุลรัฐมนตรีว่าการกระทรวงศึกษาธิการ ในขณะนั้น พลเอกมังกร พรหมโยธี และ ศาสตราจารย์ คุณหญิงอุบล หุวะนันทน์ โดยเริ่มวางโครงการดำเนินการจัดการเรียนการสอน กำหนดตั้งเป็นหน่วยสาธิตในแผนกฝึกหัดครูมัธยมของโรงเรียนเตรียมอุดมศึกษา สังกัดกองเตรียมอุดมศึกษา กรมวิสามัญศึกษา กระทรวงศึกษาธิการ ซึ่งนับเป็นโรงเรียนแห่งแรกที่เรียกชื่อว่า โรงเรียนสาธิต
ปีการศึกษา 2497 เปิดรับนักเรียนเป็นปีการศึกษาแรกในระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 (ป.5 ในปัจจุบัน) และชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 (ม.2 ในปัจจุบัน) ชั้นละ 2 ห้องเรียน โดยใช้เรือนไม้ชั้นเดียวที่อยู่ในบริเวณเดียวกับโรงเรียนเตรียมอุดมศึกษา ด้านถนนสนามม้า (ถนนอังรีดูนังต์ ในปัจจุบัน) เป็นสถานที่เรียน การแต่งกายของนักเรียน ในยุคแรกใช้ชุดนักเรียนปักอักษรย่อ ต.อ. และใช้เครื่องหมายพระเกี้ยวธรรมจักร เป็นตราประจำโรงเรียน พร้อมทั้งกำหนดให้มี สีประจำโรงเรียนมาพร้อมกับ การก่อตั้งโรงเรียน โดย ฯพณฯ ศาสตราจารย์หม่อมหลวงปิ่น มาลากุล ได้ให้สีที่เป็นสิริมงคลเป็นสีประจำโรงเรียนไว้ 2 สีคือ สีน้ำเงิน หมายถึง พระมหากษัตริย์ (ตามที่พระบาทสมเด็จพระมงกุฎเกล้าเจ้าอยู่หัว ทรงบัญญัติไว้ในพระราชกำหนดธงชาติพ.ศ. 2460) สีชมพู หมายถึง สีประจำวันพระราชสมภพของพระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว
ปีการศึกษา 2498 ยกฐานะเป็นโรงเรียนมัธยมสาธิตวิทยาลัยวิชาการศึกษาปทุมวัน สังกัดกรมการฝึกหัดครู กระทรวงศึกษาธิการ และเปิดทำการสอนในระดับมัธยมศึกษาครบ 6 ชั้น
ในปีการศึกษา 2517 วิทยาลัยวิชาการศึกษาปทุมวัน ได้เปลี่ยนเป็นมหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ ปทุมวัน สังกัดทบวงมหาวิทยาลัย โรงเรียนจึงเปลี่ยนชื่อเป็น โรงเรียนสาธิตมหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ ปทุมวัน หรือ โรงเรียนสาธิต มศว ปทุมวัน สังกัดมหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ ทบวงมหาวิทยาลัย และเปลี่ยนใช้อักษรย่อของ โรงเรียนเป็น ส.มศว และเครื่องหมายรูปกราฟ เป็นเครื่องหมายประจำโรงเรียน
ปัจจุบันโรงเรียนมีหลักสูตรการเรียนการสอนจำนวน 2 หลักสูตร ได้แก่ หลักสูตรปกติ ตั้งแต่ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 ถึงชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 และหลักสูตรภาษาอังกฤษ ในโครงการ นักเรียนที่มีความสามารถพิเศษภาคภาษาอังกฤษ (English Program for Talented Students หรือ EPTS) สำหรับชั้นมัธยมศึกษาปีที 1 - 6 ปีการศึกษา 2555
สร้างสระว่ายน้ำ ห้องสมุด ห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์ ห้องปฏิบัติการคอมพิวเตอร์ ห้องปฏิบัติการภาษา ห้องปฏิบัติการคหกรรมศาสตร์ ห้องปฏิบัติการดนตรีและการละคร ห้องกิจกรรมสังคมศึกษา ห้องกิจกรรมคณิตศาสตร์ ห้องกิจกรรมวิทยาศาสตร์ ห้องกิจกรรมภาษาไทย ห้องโสตทัศนศึกษา ห้องพยาบาล ห้องประชุม และสร้างสนามบาสเกตบอล สนามวอลเลย์บอล สนามเทนนิส และสนามเปตอง รวมทั้งปรับภูมิทัศน์ของโรงเรียนโดยรอบ
สมาคมศิษย์เก่าสาธิตปทุมวัน ก่อตั้งขึ้นโดยรวมรวมตัว ของศิษย์เก่าโรงเรียนสาธิตปทุมวัน เมื่อวันที่ 20 ตุลาคม 2520 ทั้งนี้เนื่องจาก ทางศิษย์เก่าต้องการที่ร่วมกัน สร้างคุณประโยชน์ให้กับทางสถาบัน และเพื่อดำเนินกิจกรรม ในการส่งเสริมกิจการของโรงเรียน และพัฒนาการเรียน การสอนทั้งทางด้านบุคลากร หลักสูตรการเรียนการสอน พัฒนาอาคารสถานที่เพื่อให้ศิษย์รุ่ปัจจุบัน และในอนาคต ได้รับคุณภาพที่ดีทางการศึกษา เพื่อไปร่วมกัน พัฒนา ประเทศชาติให้เจริญรุ่งเรืองยิ่งขึ้นต่อไป
