Chemii se na fakultě začalo vyučovat ve studijním roce 1949/1950. Nově zakládanému pracovišti byl přidělen chemický kabinet se sbírkami a laboratoří po bývalém státním dívčím reálném gymnáziu ve Veleslavínově ulici. V této budově zůstaly postupně se rozšiřující pracoviště chemie dodnes. Prvními učiteli na tomto základu budoucí katedry chemie byli zkušení gymnaziální učitelé Jan Pužej a Václav Holeček. V roce 1949 byl založen chemický ústav, který spolu s ústavy matematiky, fyziky a přírodopisu organizačně tvořil katedru přírodních věd. V roce 1953 se chemický ústav stal samostatnou katedrou a jejím prvním vedoucím byl ustanoven Jan Pužej. V tomto období zde působil i Vladimír Pavelka z Pedagogické fakulty UK v Praze, jejíž pobočkou plzeňská pedagogická fakulta v té době byla. V roce 1953 na katedru nastoupil Miloslav Volín. V letech 1954–1956 na katedře pracovali Ivo Švígler, v letech 1956–1959 Jiří Schmid a ve studijním roce 1957/1958 Miloslav Bultas. V roce 1957 na katedru nastoupil Bohuslav Halík.

V roce 1958 odešli na odpočinek Václav Holeček a Jan Pužej. Po jejich odchodu byla katedra chemie spojena s katedrou přírodopisu a nově vzniklá katedra nazvána katedrou přírodopisu, chemie a základů zemědělské výroby. Tento celek v letech 1958–1966 vedl nejdříve Bohdan Bayer, později Karel Štefl a Josef Smola, oddělení chemie této katedry vedl do roku 1963 Miloslav Volín, od roku 1963 do roku 1966 Jiří Karlíček. V první polovině šedesátých let se začíná personální stav na pracovišti stabilizovat. Nastoupili učitelé, kteří pak většinou na katedře setrvali trvale nebo delší dobu: V roce 1961 přišli na katedru Jiří Karlíček a Jiří Laška.

V roce 1962 na katedru nastoupila Ivana Štěpánková a odešel Bohuslav Halík, který však po jisté přestávce s katedrou externě spolupracoval do roku 2002. V roce 1963 přišel Milan Kraitr. Koncem roku 1966 se pracoviště opět stalo samostatnou katedrou chemie, jejím vedoucím byl do roku 1970 Miloslav Volín, od roku 1970 Milan Kraitr. V tomto období se katedra značně rozšířila, získala další prostory, byly postupně budovány další laboratoře, doplňovány potřebnými přístroji a zařízením. V roce 1967 přišel na katedru Rudolf Doubek, kterého po roce nahradil Václav Richtr. V roce 1972 odešel na Lékařskou fakultu UK v Plzni Miloslav Volín, ve stejné době nastoupil Emil Huber, který na katedře setrval do roku 1980. V letech 1974–1977 byla katedra chemie připojena k nově vytvořené katedře přírodních věd; jejím vedoucím se stal Karel Štefl a vedoucím oddělení chemie Jiří Laška. Od roku 1977 pak již katedru chemie až do roku 2001 vedl Milan Kraitr, kdy po něm převzal vedení katedry Václav Richtr. V letech 1986–1989 bylo ke katedře přičleněno obnovené oddělení biologie a na dobu čtyř let vytvořena katedra chemie a biologie.

V roce 1989 na katedru nastoupil Vladimír Sirotek. V roce 1992 se členem katedry stal Zdeněk Zloch a s částečným úvazkem na katedře působí dodnes. V roce 1994 odešel do důchodu Jiří Laška a na katedru nastoupila Jitka Štrofová. V roce 1998 odešla do důchodu Ivana Štěpánková a v roce 1999 na katedru nastoupil Vladimír Nápravník. V roce 2003 přicházejí na katedru tři učitelé – Jan Hrdlička, Milan Klečka a na částečný úvazek dlouholetý spolupracovník katedry Josef P. Novák.

Od roku 1962 pracovali na katedře techničtí pracovníci – první laborantkou byla v letech 1962–1965 Jana Kantová, v polovině šedesátých let zde krátce pracovaly Eva Menclová a Marie Pelikánová, od roku 1965 do roku 1974 Marie Krtičková a od roku 1966 do roku 1974 Naďa Novotná. V sedmdesátých letech se na katedře stabilizovali i techničtí pracovníci. V roce 1971 přišla na katedru jako laborantka Hana Holubová, která později převzala i část administrativních prací. V roce 1974 na místo laborantky nastoupila Jaroslava Šroglová, po jejím odchodu do důchodu v roce 2000 nastoupila Ilona Slavíková. Na katedře v průběhu let pedagogicky působila řada odborníků z praxe i ze všech typů škol. Nejméně jeden semestr zde vyučovali František Čůta, Jaroslav Matouš, Jaroslav Šilhánek, Vladimír Jíra, Jaroslav Horský, Jiří Šrogl, Josef Kott, Radislav Filip, Petr Duchek, Václav Henžlík, Olga Naxerová, Jaromír Kašpar, Eva Nocarová, Jiří Cais, Stanislava Vychronová, Hana Krejčíková, Silvie Čermáková, Ivana Sirotková, Milena Zdráhalová a Jana Pertlová.

Od roku 1949 do roku 1979 katedra připravovala učitele chemie pro základní školy, od roku 1979 i učitele pro školy střední. V roce 2005 byl otevřen bakalářský studijní program Přírodovědná studia s oborem Chemie se zaměřením na vzdělávání a navazující magisterské studium Učitelství chemie pro základní školy a Učitelství chemie pro střední školy. Katedra dlouhodobě zaměřuje svou výzkumnou činnost především na široký okruh problémů didaktiky chemie a na chemii triterpenoidních sloučenin. V oblasti didaktických výzkumů je nejvýznamnější studium školních chemických experimentů, didaktika chemických výrob a ekologické výchovy a metody hodnocení efektivity studia. V posledních letech je ve vědecké práci katedry akcentována linie transformace výsledků výzkumné činnosti do výuy chemie.