Okul, ilk olarak 1926 yılında Bakırköy 2. İlkokulu adıyla eğitim öğretime başlamıştır. 1929-1930 eğitim öğretim yılında yapımı tamamlanan yeni okul binasına taşınarak eğitim faaliyetlerini burada sürdürmüştür.

Günümüzde ikinci derece tarihî eser statüsünde bulunan okul binası, Cumhuriyet döneminin önemli okul yapılarından biri olup Mimar Yahya Efendi tarafından tasarlanmıştır.

1948-1949 eğitim öğretim yılında okulun adı Kartaltepe İlkokulu olarak değiştirilmiştir. 1970’li yıllarda meydana gelen büyük bir yangın sonucunda bina zarar görmüş, ancak özgün mimarisine sadık kalınarak restore edilmiştir.

1998 yılında sekiz yıllık kesintisiz eğitim uygulaması kapsamında Kartaltepe İlköğretim Okulu statüsüne dönüştürülen okul, 2012 yılında eğitim sisteminde yapılan düzenlemeler sonrasında yeniden Kartaltepe İlkokulu olarak eğitim öğretim faaliyetlerini sürdürmeye başlamıştır.

Geçmişten günümüze birçok önemli şahsiyetin yetişmesine katkı sağlayan okulumuz, köklü tarihini ve eğitim geleneğini günümüzde de sürdürmektedir.