Em 01 de Janeiro de 2006 foi lançada no mercado a BRPay fundada pelos sócios Sergio Costa, Armando Hilel e Leonardo Pascoal, a primeira plataforma de pagamentos online do Brasil. No mês de janeiro de 2007 o UOL realizou a compra da BRPay. Em 15 de julho de 2007 o UOL mudou o nome de BRPay para PagSeguro com uma campanha "BRPay agora é PagSeguro" se tornando a plataforma oficial de serviços financeiros da empresa.
Em 2010, o PagSeguro contava com mais de 12 milhões de usuários cadastrados. Dois anos depois, em 2012, fez parceria com a Horus, empresa de prevenção a fraudes em meios eletrônicos de pagamentos para garantir a segurança de suas transações.
Também em 2012, fez parceria com a Nokia para processar pagamento via Near Field Communication (NFC), tecnologia que permite a transmissão dos dados de forma segura através da aproximação de dois celulares. O PagSeguro foi a primeira empresa a implantar a tecnologia NFC no Brasil.
Em 2013, o PagSeguro lançou o leitor de cartão de crédito e débito para recebimento de pagamentos através de aplicativos móveis. No mesmo ano, fez parcerias com o Cartão Mais! e com o iPAGARE Magento. Os lojistas que possuem uma loja Magento com a tecnologia do iPAGARE podem utilizar o PagSeguro no checkout.
No mesmo ano, 2013, recebeu a certificação PCI-DSS (Padrão de Segurança de Dados para a Indústria de Cartões de Pagamento)[14] e também lançou o Envio Fácil, um serviço de frete com descontos para os lojistas no envio de encomendas, sem limite de peso para todo o país. O Envio Fácil faz o rastreio das entregas através do site do PagSeguro.
Em 2014, o PagSeguro lançou o aplicativo Carteira PagSeguro, o aplicativo armazena os dados do cartão de crédito e permite fazer o pagamento em estabelecimentos através do celular.
No ano seguinte, 2015, foi destaque no XVI Prêmio Consumidor Moderno como a melhor empresa na categoria Serviços Financeiros e de Excelência em Serviços ao Cliente e foi eleita a melhor empresa na Categoria Pagamentos online, de acordo com Prêmio Época ReclameAQUI 2015.
Em dezembro de 2017, o PagSeguro anuncia a compra de 50,5% do controle da startup de empréstimos Biva, focada em micro e pequenos empresários, tendo a maior parte de suas operações voltada para a antecipação de recebíveis.
Em janeiro de 2018, o PagSeguro anuncia a abertura de seu capital através de uma oferta pública de ações (IPO) na New York Stock Exchange. A operação resultou na arrecadação de cerca de US$ 2,7 bilhões, e até a data, considerado o maior IPO brasileiro.
Em janeiro de 2019, adquiriu do Grupo Rendimento o controle do BBN - Banco Brasileiro de Negócios, depois de uma tentativa falha de adquirir o Agibank, com o intuito de acelerar sua entrada no sistema financeiro.
Em maio do mesmo ano, o PagSeguro lançou o PagBank, uma conta digital oferecida gratuitamente, que permite ao cliente fazer transferências, pagamentos e recarga de celular, além de dar direito a um cartão de crédito internacional, A adesão foi bastante significativa e, em quatro meses, o PagBank já tinha 1,4 milhões de clientes ativos.
No dia 4 de julho de 2019, anunciou um novo cartão gratuito com bandeira Visa para sua conta digital, a PagBank. O novo serviço possibilita a movimentação de contas internacionais para pagamento em lojas físicas e virtuais. Além disso, funções como, pagamento de contas, recarga de celulares, solicitação de empréstimos, portabilidade de salários e fazer e receber TED para qualquer banco serão possíveis.