Da in dem 14. Jahrhundert die Ulmer Pfarrkirche rund einen Kilometer vor den Toren der Stadt steht, streben die Bürger an, innerhalb der Stadtmauern eine Kirche zu errichten, finanziert durch die Einwohner selbst. Am 30.06 1377 ist die Grundsteinlegung unter Meister Heinrich II.Parler. Dieser hatte zuvor Erfahrungen in Schwäbisch Gmünd gesammelt. 1381 wird die Baustelle von Meister Michael Parler übernommen, der zuvor in Prag wirkte. Unter ihm beginnt der Bau an der Basilika, an die drei gleichbreite und -hohe Schiffe anschließen. Von 1387 bis 1391 obliegt der Bau Meister Heinrich III. Parler.

1392 wird Ulrich Ensinger, auch Ulrich von Ensingen genannt, die Bauleitung übertragen, der zuvor in Prag und am Straßburger Münster gewirkt hat. Er träumt von einem über 150 m hohen Hauptturm. Am 25.07 1405 wird das Münster geweiht, lediglich bedeckt durch ein provisorisches Notdach. Mit Matthäus Ensinger übernimmt 1446 der Sohn von Ulrich die Bauleitung (bis 1463). Er vollendet 1449 das Chorgewölbe und 1452 das Gewölbe des Nordschiffes.

Der neue Baumeister Matthäus Böblinger ändert 1477 die Pläne, vor allem die des Hauptturms. In seine Zeit (bis 1494) fallen die ersten massiven Schäden: 1492 müssen die Seitenschiffe abgerissen und niedriger geplant werden, da sie die Wände des Mittelschiffs belasten (die Nordwand des Mittelschiffs weist noch heute eine Abweichung aus dem Lot von bis zu 27 cm auf).

Das Chorgestühl von Jörg Syrlin dem Älteren von 1469-74 mit hunderten aus Eichenholz geschnitzten Figuren zählt zu den herausragenden Kunstwerken seiner Zeit.

1530/1531 kommt es bei einer namentlichen Abstimmung in Ulm zu dem Übertritt zu dem evangelischen Glauben. Bei der „Säuberung“ fallen über 60 Altäre, darunter der Hauptaltar, dem Bildersturm zu dem Opfer. 1543 kommt es, den Zeitumständen entsprechend, zu dem Baustillstand. Der Hauptturm hat zu diesem Zeitpunkt eine Höhe von rund 100 m, die Chortürme jeweils etwa 32 m.

1817 werden bei Malerarbeiten die Fresken in dem Innern des Münsters grau übermalt. Mit dem Einzug eines neuen Wohlstandes wird ab 1844 am Münster wieder weitergebaut: Es beginnt mit den Sicherungsmaßnahmen für den Weiterbau allgemein sowie mit dem Ausbau der beiden Chortürme. Ab 1880 müssen die ersten Erhaltungsmaßnahmen eingeleitet werden, bevor von 1885 an der Haupt- bzw. Westturm zur Vollendung kommt. Mit dem Aufsetzen einer Kreuzblume wird dieser 1890 vollendet und das Münster hat sein heutiges Aussehen erhalten.

Am 22.04 1934 geben Vertreter der evangelischen Kirche aus ganz Deutschland in dem Münster die Ulmer Erklärung ab, in der sie sich offen gegen Hitler wenden.

• Liste der höchsten Kirchtürme der Welt