โรงเรียนสาธิตมหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ ปทุมวัน มีฐานะเป็นภาควิชาโรงเรียนสาธิต มศว ปทุมวัน สังกัด คณะศึกษาศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ 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 กำหนดตั้งเป็นหน่วยสาธิตในแผนกฝึกหัดครูมัธยมของโรงเรียนเตรียมอุดมศึกษากับวิทยาลัยวิชาการศึกษา พร้อมบริจาคที่ดินจำนวน 19 ไร่ข้างหลังโรงเรียนเตรียมอุดมศึกษาบริเวณถนนสนามม้า (ถนนอังรีดูนังต์ในปัจจุบัน)ให้วิทยาลัยวิชาการศึกษา (ปัจจุบันคือมหาวิทยาลัยศรีนครินทร์วิโรฒ) เพื่อเป็นที่ฝึกงานของนิสิตกับครูที่ต้องบรรจุฝึกงานก่อนไปสอนที่โรงเรียนเตรียมอุดมศึกษา พร้อม สังกัดกองเตรียมอุดมศึกษา กรมวิสามัญศึกษา กระทรวงศึกษาธิการ , วิทยาลัยวิชาการศึกษา กับ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ซึ่งนับเป็นโรงเรียนแห่งแรกที่เรียกชื่อว่า โรงเรียนสาธิต
ปีการศึกษา 2497 เปิดรับนักเรียนเป็นปีการศึกษาแรกในระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 (ป.5 ในปัจจุบัน) และชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 (ม.2 ในปัจจุบัน) ชั้นละ 2 ห้องเรียน โดยใช้เรือนไม้ชั้นเดียวที่อยู่ในบริเวณเดียวกับโรงเรียนเตรียมอุดมศึกษา ด้านถนนสนามม้า (ถนนอังรีดูนังต์ ในปัจจุบัน) เป็นสถานที่เรียนชั่วคราว ในขณะที่กำลังก่อสร้างอาคาร 1 สาธิตปทุมวัน ยังไม่เสร็จ 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 พร้อมได้ย้ายนักเรียนไปเรียน อาคาร 1 สาธิตปทุมวัน (อาคารอำนวยการ ในปัจจุบัน)
ในปีการศึกษา 2517 วิทยาลัยวิชาการศึกษาปทุมวัน ได้เปลี่ยนเป็นมหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ ปทุมวัน สังกัดทบวงมหาวิทยาลัย โรงเรียนจึงเปลี่ยนชื่อเป็น โรงเรียนสาธิตมหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ ปทุมวัน หรือ โรงเรียนสาธิต มศว ปทุมวัน สังกัดมหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ ทบวงมหาวิทยาลัย และเปลี่ยนใช้อักษรย่อของ โรงเรียนเป็น ส.มศว และเครื่องหมายรูปกราฟ เป็นเครื่องหมายประจำโรงเรียน
ต่อมา พ.ศ. 2536 มหาวิทยาลัยศรีนครินทร์วิโรฒ วิทยาเขตปทุมวัน ได้ถูกยุบตัว จึงได้ย้ายมารวมตัวกัน ที่มหาวิทยาลัยศรีนครินทร์วิโรฒ ประสานมิตร โรงเรียนจึงได้ขยายเนื้อที่ออกไปทางด้านมหาวิทยาลัยศรีนครินทร์วิโรฒ วิทยาเขตปทุมวัน จึงได้สังกัด มหาวิทยาลัยศรีนครินทร์วิโรฒ ประสานมิตร
ปัจจุบันโรงเรียนมีหลักสูตรการเรียนการสอนจำนวน 2 หลักสูตร ได้แก่ หลักสูตรปกติ ตั้งแต่ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 ถึงชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 และหลักสูตรภาษาอังกฤษ ในโครงการ นักเรียนที่มีความสามารถพิเศษภาคภาษาอังกฤษ (English Program for Talented Students หรือ EPTS) สำหรับชั้นมัธยมศึกษาปีที 1 - 6
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 ทั้งนี้เนื่องจากทางศิษย์เก่าต้องการที่ร่วมกัน สร้างคุณประโยชน์ให้กับทางสถาบัน และเพื่อดำเนินกิจกรรม ในการส่งเสริมกิจการของโรงเรียน และพัฒนาการเรียน การสอนทั้งทางด้านบุคลากร หลักสูตรการเรียนการสอน พัฒนาอาคารสถานที่เพื่อให้ศิษย์รุ่นปัจจุบัน และในอนาคต ได้รับคุณภาพที่ดีทางการศึกษา เพื่อไปร่วมกันพัฒนาประเทศชาติให้เจริญรุ่งเรืองยิ่งขึ้นต่อไป
