Sus orígenes se remontan a la época vaccea tal y como atestiguan diversos restos arqueológicos encontrados alrededor del castillo.

En el interior del castillo se ha llegado a encontrar tégulas romanas y en la ladera cerámicas celtibéricas, a los pies de la muralla se encontraron algunas monedas romanas y un denario entregado al Museo Arqueológico de Valladolid, fechable entre el 133 a C. y el 126 a C.[1]​ Los primeros documentos escritos sobre Tordehumos se remontan al siglo X, pues una escritura fechada en el año 974 en la ciudad de Astorga, menciona Oter de Fumos, refiriéndose a la localidad de Tordehumos.

El día 20 de abril de 1194 se firmó en el municipio el Tratado de Tordehumos, que puso término a la guerra que mantenían los reyes Alfonso VIII de Castilla y Alfonso IX de León, padre este último de Fernando III el Santo.

Cuenta con una población de 375 habitantes (INE 2024).

Entre las personas más reconocidas nacidas en Tordehumos encontramos a Luis-Tomás Melgar Gil, periodista, guionista y director de televisión, y a Pedro Peña Allén, actor principalmente conocido por su papel en la serie de los 90 Médico de familia.