日治時期，日本人在圓山開設一處觀賞花木與動物的場所供眾遊覽，此民營動物園於1914年4月5日在臺北圓山公園開幕，一開幕就有虎、豹、袋鼠、孔雀、火雞、鴕鳥、蛇及鸚鵡等外來動物，展出動物至少70種共148隻，很是新奇。門票部分，大人10錢、小孩5錢。由於動物園的概念剛開始在臺灣出現，逛動物園成為當時既新鮮且有趣的休閒活動。

翌年，日本政府臺北廳配合官紳慶祝大正天皇即位的紀念活動，正式收購圓山動物園，並於隔年（1916）年4月20日正式營運。當時，總督府利用於臺北舉行始政二十周年紀念「臺灣勸業共進會」博覽會（4/10-5/15）時機開幕，吸引大量遊客前來，開幕時，門票每位大人5錢、小孩3錢，約為民營時的一半，直到1921年才恢復原價。

除了動物園本身購得的動物，園方也蒐集從民營巡迴的動物，以及接受臺灣日日新報社的捐贈，使得圓山動物園與東京上野動物園、京都市動物園、大阪天王寺動物園，以及漢城(今南韓首爾)的李王職動物園，在日本治臺時期並稱五大動物園。

1921年，動物園改由臺北市管轄，並定名為「臺北市動物園」。當時最紅的明星動物是一隻名叫「麻將」的大象「瑪小姐」與紅毛猩猩「一郎君」。「瑪小姐」為全臺第一頭大象，是1926年自日商馬場弘購入，當時「瑪小姐」僅6歲。動物園自1930年起每年舉行的「動物慰靈祭」，就是「瑪小姐」擔任動物代表負責參拜。一郎君則是之前在日本天王寺動物園知名度極高之動物，以模仿人物動作著稱，一入臺即是人氣王。

為了招攬遊園人數，園方亦會舉行了各式各樣的動物表演活動，臺灣日日新報1941年8月17日第三版就刊登過：「圓山動物園舉辦演藝會，派出猴子明星上台進行打招呼、舉手行禮、騎腳踏車等等表演，博得現場觀眾的滿堂喝采」。

由於自1930年代開始，除了上述的慰靈祭和動物表演外，園方還會固定舉辦夜間開園、主題展覽會、慶祝兒童節活動、動物命名活動、小朋友寫真比賽、動物攝影比賽等活動，不斷推陳出新。因此動物園已成為各地遊客非到不可的地方。

可惜的是，1938年二戰期間臺灣與日本同步實施「國家總動員法」，圓山動物園的夜間開園及慶祝兒童節等活動隨之畫下休止符。1943年為預防空襲時動物脫逃出傷人，圓山動物園也繼日本東京上野動物園、北京動物園後，在飼料添加藥劑對棕熊、獅、虎、豹、猩猩執行「猛獸處分」的死亡令。戰爭末期，更是禁止民眾入內，圓山動物園進入休園時期。

大戰過後，動物園開始浴火重建，雖然動物種類及數量減少，但幸好戰火並未嚴重損及動物欄舍，因此戰後的建物大多沿襲過去的規模。1940年代後期開始以動物表演、動物展覽會還有舉辦敬老活動吸引遊客，並成為全台各所國民學校校外教學和畢業旅行最受歡迎的景點。1950年代開始圓山動物圓擴建，新增獸欄園區，並大量引進新動物，除了購買、繁殖及捐贈，也接受許多友邦餽贈以及各國僑界為「蔣總統祝壽」贈送的生日禮物。但「瑪小姐」不幸在 1949 年病故，第二代的大象「馬蘭」、「林旺」則先後在 1952 及1954 年入園，「馬蘭」即為「瑪小姐」繼之後的「動物慰靈祭」動物代表。

因圓山動物園空間過於狹小，不符合現代化發展需求；1986 年10月底，動物園遷移到面積達 165 公頃的木柵新園。當動物園從圓山搬到木柵，台北市政府特別舉辦「動物搬遷大遊行」，20 輛動物專車從圓山出發，民眾沿途手牽手列隊排到木柵，夾道歡迎動物喬遷新家。同年12月，滾石唱片更是為了動物們的這次「搬家」，傾其旗下所有歌手，製作專曲「快樂天堂」，以對動物關懷與環境保護為主軸，以歌聲詠誦傳唱。

即使第一個官營動物園–圓山動物園便由此落下帷幕，那時、那景以及那首歌，無不一成為臺北市民最為難忘的回憶。