La laguna estaba poblada por una abundante fauna de peces y aves, con una nutrida vegetación acuática costera.

[4]​ En este lugar se habría verificado una muy antigua ocupación humana,[6]​ la cual ha sido fechada por el método del radiocarbono entre 8 mil y 9500 años a. C. cazando megafauna relictual con una tecnología específica (las colas de pescado).

Las evidencias que ahí quedaron hablan de una playa de la antigua laguna, donde los cazadores acecharon y mataron mastodontes, caballos americanos y ciervos que se encontraban ahí bebiendo agua, entrampándolos en el borde pantanoso.

Esta evidencia viene aportada por los trabajos de Claudio Gay en 1848, al encontrar un molar inferior.

La laguna continuó siendo ocupada en períodos posteriores, cuando la megafauna ya había desaparecido y la recolección vegetal, junto con la caza de fauna menor adquirieron mayor importancia.

En 1868, Ignacio Domeyko hace una extensa descripción geológica del lugar, pues estima que la antigua laguna de Tagua-Tagua es la localidad donde hasta ese momento, con mayor abundancia se habían encontrado huesos de Mastodonte en Chile.

Los chivines de Tagua Tagua eran de diferentes tamaños, algunos tan grandes y frondosos como para atraer por engaño, al tocar la orilla, al ganado mayor que llegaba a pastar a estos contornos.

En su ribera norte se encontraba una fortaleza, en el cerro La Muralla, probablemente incaica: un pucará.

Alrededor del año 1833, don Javier Errázuriz Sotomayor concibió un proyecto de desagüe parcial de la laguna, la que no tenía desagüe natural, provocando inundaciones durante los años especialmente lluviosos.

Los campesinos de los contornos se organizan para darle caza y los nocturnos cazadores no lo atrapan porque es muy difícil.