La primera referencia a un cóctel Cosmopolitan aparece en el libro de 1934 Pioneers of Mixing at Elite Bars: 1903-1933. La versión moderna de la bebida saltó a la fama como el cóctel favorito de la protagonista de la serie de televisión Sexo en Nueva York.

En la década de 1970 esta bebida ya era muy conocida. Un probable creador de la bebida es el barman Neal Murray. Se le ocurrió añadir zumo de arándanos al Kamikaze en 1975 y, cuando el cliente quedó satisfecho con los resultados, la nueva bebida se convirtió en un fijo en el panorama de las bebidas. Otro relato afirma que Cheryl Cook, una barman nacida en Florida que buscaba preparar bebidas sabrosas, energizantes y potentes para sus clientes, fue la creadora del conocido Cosmopolitan. Toby Cecchini es el tercer barman que podría atribuirse la invención del Cosmo, ya que trabajaba en el pub neoyorquino The Odean, frecuentado por famosos como Madonna.