北京大学计算机专业最早可以追溯到上世纪50年代数学力学系计算数学专业和物理系的无线电物理、电子物理和半导体物理专业。1978年正式成立计算机科学技术系，包括计算机软件和微电子两个专业。2002年成立信息科学技术学院之后，在原计算机科学技术系的基础上建立了计算机科学技术系和微纳电子学系。2021年成立计算机学院。
计算机学院现有教职员工127人，其中教学科研人员118人，包括教授/研究员61人、副教授/副研究员52人、讲师/助理研究员5人；其中，院士/双聘院士7人，欧洲科学院院士5人，讲席教授4人，973首席科学家4人，“长江学者奖励计划”特聘教授5人，特岗学者2人，“长江学者奖励计划”青年学者4人，“国家杰出青年科学基金”获得者14人，“国家优秀青年科学基金”获得者5人，教育部“新（跨）世纪优秀人才支持计划”入选者8人，“万人计划”青年拔尖人才支持计划入选者5人，国家级青年项目入选者22人。此外，还聘请了多位国际学术专家作为兼职教授指导学生的实际科研。
计算机学院设有计算机科学与技术和软件工程两个国家双一流建设重点学科下设4个本科生专业：计算机科学与技术（包含科学方向、技术方向和图灵班）、软件工程、数据科学与大数据技术、信息与计算科学（强基计划）；3个研究生专业：计算机系统结构、计算机软件与理论、计算机应用技术（对应3个二级学科）。同时，计算机学院还包含有“视频与视觉技术国家工程研究中心”国家级实验室，以及多个教育部重点实验室。
北京大学计算机学院涵盖了国内计算机专业最全面的研究方向。在计算机理论、系统软件与软件工程、知识工程、程序设计语言、信息安全、计算机图形学、人机交互与虚拟现实、数据库与信息系统、计算机网络、计算语言学、计算机体系结构、数字音视频编解码与多媒体通信、人工智能等多方面开展了广泛研究，在多个研究方向上处于全球领先地位。
计算机学院同国内外多所大学、研究机构建立密切的学术联系和学生交换项目，如美国麻省理工学院（MIT）、卡耐基梅隆大学（CMU）、康奈尔大学（Cornell）、加州大学洛杉矶分校（UCLA），英国爱丁堡大学，日本东京大学，新加坡国立大学等；与产业界多家著名企业具有合作伙伴关系，如IBM中国研究院、Microsoft亚洲研究院、华为、腾讯、百度等。计算机学院借助享誉国内国际的声望，积极为学生提供海外交流、知名企业实习以及各种赛事参与的机会，帮助学生拓宽视野。
计算机学院设有7个研究所：软件研究所、元宇宙技术研究所、数据科学与工程研究所、网络与高能效计算研究所、系统结构研究所、计算语言学研究所和视频与视觉技术研究所。同时，计算机学院负责了北京大学计算机学科主要的本科生和研究生教学工作，也包括了北京大学前沿计算研究中心、软件工程国家工程研究中心和计算中心的研究生。
计算机学院重视高质量论文的发表，不追求论文数量，鼓励学生在国际顶级期刊和国际顶级会议上发表学术论文，每年在国际顶级期刊及会议发表重要论文数十篇，获得了SIGMOD、ICML、WWW、ICCAD、ICSE、FSE、ASE、ISSTA、UbiComp等国际会议的最佳论文和杰出论文等奖项。此外，计算机学院在科技奖项方面也取得了显著的成绩，多次获得国家自然科学奖、国家技术发明奖和国家科技进步奖。
