Comm. GE et ville, rive gauche. Quadruvium ou Quatruvio (pour quadrivium, carrefour); puis Carrogium (1248), Quarrouiz ou Quarroggi (XIVe s.), Quaroggio (1445). Ville créée de toutes pièces sur la rive gauche de l'Arve par la monarchie sarde dans le dernier quart du XVIIIe s. afin de concurrencer Genève. 567 hab. en 1772, 1155 en 1779, 3188 en 1786, 4672 en 1792, 3594 en 1795, 2935 en 1799, 3571 en 1822, 4403 en 1850, 7437 en 1900, 9290 en 1950, 17 590 en 2000, 18'629 en 2010, 21'454 en 2020.
Les vestiges de deux ponts successifs et parallèles sur l'Arve (vers 100 av. J.-C.) attestent une occupation ancienne du site et doivent être mis en relation avec l'essor de l'oppidum gaulois de Genua, puis de la cité romaine de Genava. Le pont sur l'Arve, où aboutissent les routes de Seyssel et d'Annecy et vers lequel convergent d'autres routes secondaires, confère à C. sa fonction routière qui sera déterminante pour son histoire. Des vestiges archéologiques attestent l'existence de deux villae, la plus ancienne datant de la seconde moitié du Ier s. apr. J.-C. La présence d'un sanctuaire et d'ateliers confirme l'implantation d'un vicus, village qui ne cessera de se développer jusqu'à l'époque burgonde. Les traces de deux enceintes successives, antérieures à l'époque burgonde et protégeant une vaste superficie, semblent confirmer la présence d'une importante garnison. Les pieux du murus extérieur, plus anciens que les vestiges du fossé intérieur, datent, selon la dendrochronologie, de 14 av. J.-C. et témoignent de l'importance stratégique du site dès le Ier s. av. J.-C., mais on ignore si le fossé extérieur est le fait des Allobroges ou des Romains.
Bien que Genève fût l'un des centres de la Sapaudia, c'est à la villa quadruvio que Sigismond fut couronné roi des Burgondes en 516 et non pas à la cathédrale, ceci peut-être pour ne pas heurter ceux de ses sujets non encore convertis au catholicisme et pour perpétuer une tradition germanique du roi acclamé par ses soldats. La position militaire de C. semble alors encore d'actualité et on ne sait quand elle fut démantelée. Les seigneurs locaux rivalisent d'audace pour s'octroyer les fruits de l'embellie conjoncturelle des XIe et XIIe s.: à l'évêque de Genève les droits de péage du pont de C., au comte de Genève les routes qui y conduisent. En 1394, Gérard de Ternier, vassal des comtes de Genève, reçoit, en guise de remboursement d'un prêt, le droit de pontenage qui passera par héritage au duc Amédée VIII de Savoie. Le territoire de C. dépendait au spirituel de la paroisse de Lancy. Seule la maladière, mentionnée dès 1247, relevait de la paroisse de Saint-Léger (située hors les murs de Genève). Cette léproserie accueillera des malades jusqu'en 1558. La vie quotidienne et l'organisation de cet établissement nous sont connues grâce au Livre des Ladres, document rédigé en 1446. En face de la léproserie se trouvait la chapelle de Saint-Nicolas, seule rescapée du hameau de Saint-Nicolas-le-Vieux disparu au XIIIe s.
Les conflits et rivalités ne cesseront d'accroître la complexité de l'enchevêtrement des fiefs dans la région; cette situation ne sera démêlée que lors du traité de Turin de 1754. Mais auparavant, le territoire de C. sera l'un des théâtres des conflits qui opposent Genève à la Savoie. La démolition volontaire des faubourgs, entre 1534 et 1535, pour faciliter la défense de Genève, implique celle du bourg du Pont d'Arve, construit de part et d'autre du pont. L'arrivée des Bernois en 1536 ne change guère la situation. Si Genève s'est approprié les droits du Chapitre et du prieuré de Saint-Victor, Berne détient la haute justice, qu'elle cèdera au duc Emmanuel-Philibert de Savoie en lui restituant ses terres en 1564. Lors de la guerre de 1589 contre la Savoie, C. sera le théâtre de sanglants combats. Le Fort d'Arve, aménagé sur la rive gauche de l'Arve en 1589, est démantelé en 1596. Dès lors, C. est un désert pour plus d'un siècle, malgré l'importance de son pont. Pont-frontière, volontairement construit léger pour des raisons stratégiques, plusieurs fois englouti par les flots, il est inlassablement rebâti et parfois remplacé momentanément par un bac. L'endiguement partiel de l'Arve, dès 1740, l'installation d'une tannerie sur le cours d'eau, le traité de Turin de 1754, l'essor du commerce international dynamisent l'espace carougeois. On révise le cadastre en 1760, puis en 1768 (mappe sarde de 1738). On comptait 24 maisons en 1754, 87 en 1765.
C'est dans la décennie 1760-1770 que le développement de C. entre dans les objectifs politiques et économiques de Turin. Préoccupées par le développement anarchique de C., les autorités sardes dressent un plan régulateur (plan Garella, 1772). En 1777, C. est autorisée à tenir deux foires annuelles et un marché hebdomadaire. Elle est détachée de la paroisse de Lancy et l'église Sainte-Croix est mise en chantier dès 1777. C. devient en 1780 chef-lieu d'une province qui porte son nom puis, par lettres patentes de janvier 1786, est érigée en ville royale. L'arrivée de l'intendant Giovanni-Battista Foassa-Friot, en place jusqu'en 1789, permet de lutter contre les dernières résistances que rencontrait le développement de C. à la cour de Turin. Les plans régulateurs se multiplient: après celui de Francesco Luigi Garella (1772), celui de Giuseppe Battista Piacenza (1777) ― trop onéreux et mal adapté, il sera corrigé par Vincenzo Manera (1779). C'est finalement le plan Robilant (1781) qui servira de trame à la construction de la ville nouvelle. Il sera toutefois retouché par Domenico Elia et Giuseppe Viana (1781-1783), et par Lorenzo Giardino (1787). Malgré les remaniements, le principe demeure identique. L'espace à urbaniser s'ordonne autour d'axes de circulation, formant un quadrillage régulier d'îlots. Ceux-ci sont peu hiérarchisés et spécialisés et favorisent ainsi le mélange des groupes sociaux. Seule la rue Ancienne (sur le tracé d'un axe antique) vient rompre la régularité du plan en damier. Les maisons, le plus souvent d'un étage sur rez, de style néoclassique, forment des rues-façades où alternent portes et arcades. Au centre de l'îlot, on trouve un jardin ou une cour, dont beaucoup sont encore visibles. Les maisons modestes ont un escalier extérieur menant à une galerie de bois, côté jardin, qui dessert les différentes pièces de l'étage. L'intendant Foassa-Friot fixa, en 1787, le modèle et le gabarit des maisons et confia à Giardino la mise au point des façades.

Même si le projet n'a jamais été réalisé dans son entier et que beaucoup d'immeubles ont été réhaussés au cours du XIXe s., l'ensemble architectural est suffisamment intéressant pour sensibiliser à sa conservation une partie croissante de la population au début du XXe s. Certains édifices et monuments, dont les fontaines construites par Jean-Daniel Blavignac entre 1867-1868, sont classés dans les années 1920. Enfin, un périmètre de protection est proposé en 1940. La première loi protégeant le Vieux-Carouge date de 1950 et la construction du quartier des Tours (1958-1973) s'inspire de la ville ancienne. C. fut aussi la quatrième ville européenne à avoir un omnibus sur rail tracté par des chevaux (1862), ancêtre du tram 12, pièce maîtresse des transports publics genevois. "L'invention de C.", selon le mot d'André Corboz, ville sans fortification ni rempart, avec ses rues alignées, ses vastes places, ses rondeaux (ronds-points à l'entrée de la ville) contraste avec les ruelles tortueuses et les imposantes fortifications de Genève, sa rivale. Sur le plan humain, C. se singularise au XVIIIe s. par un rare esprit de tolérance religieuse. Les protestants obtiennent le droit, en 1783, de pratiquer leur culte et d'avoir un pasteur (temple 1818-1822). En 1787, les juifs, dont beaucoup viennent d'Alsace, reçoivent la liberté de culte et le droit d'avoir un cimetière. La population est cosmopolite: en 1786, 51 % de ses habitants viennent de France, 26,3 % de Savoie ou du Piémont, 7,8 % d'Allemagne, 6,5 % de Genève, 5,5 % des Cantons confédérés.
C. sera rattachée à la France le 2 octobre 1792. La population accueille favorablement les armées révolutionnaires et les discours jacobins de la Société populaire. Les pratiques religieuses sont suspendues et l'église Sainte-Croix abrite les séances des clubs révolutionnaires; plusieurs rues changent de nom. D'abord intégré dans le département du Mont-Blanc, le district de C. est ensuite rattaché à celui du Léman, dès sa formation en 1798. C. passe alors sous la tutelle de sa rivale, Genève ayant été choisi comme chef-lieu du Léman. Française jusqu'en septembre 1814, C. réintègre alors le royaume de Sardaigne après une brève occupation autrichienne. La commune de C. sera rattachée, sans grand enthousiasme de la part de sa population, à Genève et donc à la Confédération, lors du traité de Turin (16 mars 1816). Bastion radical durant la seconde moitié du XIXe s., C. a donné à Genève quelques hommes politiques de valeur: Moïse Vautier, Jean-Adolphe Fontanel, Jules Vuy et Emile Degrange, conseillers d'Etat. Les radicaux carougeois joueront un rôle important dans l'exil, en 1864, d'un de leurs compatriotes célèbres, le futur cardinal Gaspard Mermillod.

Ville de commerce, C. et sa province bénéficient des importantes améliorations de l'infrastructure routière de la fin du XVIIIe s. et du début du XIXe s.: projet du port de Bellerive et construction du pont de Sierne (1778) pour contourner les douanes genevoises, construction en pierre du Pont-Neuf (1808-1811) par Nicolas Céard. Ville de transit, C. compte de nombreuses auberges et cabarets (143 en 1792); la tradition s'est maintenue. C'est aussi une ville industrieuse. L'aménagement du bord de l'Arve et le détournement de la Drize, canalisée pour traverser la ville, favorisent l'implantation de moulins. Au XVIIIe s., les tanneries, souvent accusées de contrebande, les ateliers d'horlogerie, qui n'arriveront jamais à rivaliser avec ceux de Genève, sont les principales industries. Au XIXe s., une imposante filature de coton (Foncet & Odier, 1807-1822, qui occupe 600 ouvriers, en 1816) et des faïenceries (Herpin, Baylon, Dortu, plus tard Picolas, Coppier) prennent le relais. En général, les entreprises carougeoises auront à pâtir du rattachement à Genève car elles perdent leurs débouchés traditionnels. L'installation entre 1870 et 1912 de nombreuses entreprises et d'ateliers mécaniques, puis la création, en 1958, de la FIPA (Fondation des terrains industriels Praille-Acacias), chargée de mettre en valeur le raccordement ferroviaire Cornavin-La Praille, permet à C. d'affirmer sa vocation industrielle. Mais depuis quelques années, l'arrivée massive de boutiques de mode ou de magasins de gadgets tend à chasser le petit monde des commerçants traditionnels, relayé par l'émergence d'un dynamique secteur tertiaire moderne.