1325年6月20日，它成为十五世纪阿兹特克帝国的首都，直到1521年被西班牙占领。面积约13平方公里，约有6万间房屋，当时居住人口约20万，亦是世界上最著名的人工岛之一。
根据传说，阿兹特克人的祖先是从北方一个叫阿兹特兰的地方来的，他们根据太阳神的指示往南来到阿纳华克谷地的特斯科科湖，当他们来到湖中央的岛屿时，他们看到一只叼著蛇的老鹰停歇在仙人掌上，这个意像告诉他们应该在这里建造城市。1325年阿兹特克人在这个地方建立了特诺奇提特兰，一座巨大的人工岛。
阿兹特克人有自
己的历法系统，阶级划分森严。因特斯科科湖水位较浅、雨季常有洪水威胁，他们便在湖中筑起十几公里长的堤坝，一来抵御洪水，二来调节水域盐度，保证庄稼的正常生长。
特诺奇提特兰曾被之后入侵的西班牙殖民者比作“墨西哥的威尼斯”，
它的河道交会相通，独木舟载着货物穿行其中。另有三条石筑堤道通向湖岸，堤道上每隔一段距离架设吊桥控制出入。阿兹特克人在城的外围搭建人造湖田 ，在上面种植玉米、苋菜和鲜花等供应城内。
城中所用淡水引自对岸查普尔特佩克山上的泉水，引水的石渠采取双道设计，保证供水不断，淡水入城后存于大小池塘之中，用瓦罐分发给居民。阿兹特克人重视清洁卫生，整个城市井井有条，位于中心的大神庙建筑群更是一尘不染。 1519年，西班牙殖民者赫尔南多·科尔特斯率部抵达特诺奇提特兰。受“新大陆”的黄金等利益驱使，科尔特斯自命为西班牙国王“开疆辟土”，同时把改变“野蛮落后”的原始文明、使其信奉基督教作为己任。
1520年，蒙特祖玛二世在一次冲突中死去，西班牙人称，是暴动的阿兹特克人亲手杀了国王以拥立新王，而在阿兹特克人的记述中，谋杀是西班牙人所为。尽管有周围城邦的暗中相助，但在阿兹特克人的车轮战下，殖民者险些被打得全军覆没，他们把那场战役称为“悲伤之夜”。
1521年，科尔特斯卷土重来，征服了特诺奇提特兰。大神庙被毁，西班牙人在其原址上立起了基督教教堂。西班牙殖民者夺取了特诺奇提特兰，却无法应对特斯科科湖的洪水威胁，决意把湖水排干。特斯科科湖系的大部分消失不见，仅有边缘的一些小湖残留。此后，人口不断涌入，城市迅速扩张，之后的很长一段时间里，这里都是西班牙征服者的居住地。
不过后来，这座小城有忽然就
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