Кафедру створено 20 квітня 1988 року наказом ректора Київського інституту удосконалення лікарів про створення кафедри «Дитячої анестезіології і реаніматології». З 1994 року її назва змінилася на «Кафедра дитячої анестезіології та інтенсивної терапії» відповідно до зміни назви спеціальності. Клінічними базами стали Київська міська дитяча клінічна лікарня №1 та Національна дитяча спеціалізована лікарня «Охматдит». З 2015 року організована ще одна клінічна база кафедри – Київська міська дитяча клінічна лікарня №2.

Першим завідувачем кафедри став професор Геннадій Іванович Белебезьєв — учень професора А.І. Тріщинського, а першими її викладачами — доцент С.М. Басманов, асистенти М.Б. Дмитрієва, Т.Г. Чухрай та А.М. Циба. Професор Геннадій Іванович Белебезьєв протягом багатьох років обіймав посаду Головного дитячого анестезіолога МОЗ України, за його безпосередньою участю була організована сучасна структура служби дитячої анестезіології та інтенсивної терапії в Україні.

З 2013 року завідувачем кафедри є професор А.В. Біляєв, викладачами кафедри є доценти Т.Г. Чухрай та Л.Д. Танцюра, асистенти І.В. Кисельова, І.М. Ячник, Ю.А. Іскра.

Кафедра є опорною з спеціальності «Дитяча анестезіологія».

Початкова діяльність кафедри спрямовувалась на підготовку як дитячих анестезіологів на передатестаційних циклах, так і педіатрів та неонатологів з питань інтенсивної терапії на циклах тематичного удосконалення. Згодом питома вага курсантів на циклах тематичного удосконалення значно зменшилась, але з 1993 року на кафедрі почали навчатися інтерни. Одним з провідних напрямків учбової роботи кафедри є підготовка інтернів дитячих анестезіологів, а також педіатрів з питань інтенсивної терапії в педіатрії. За час існування кафедри підготовлено понад 5000 слухачів та інтернів.

Велика увага на кафедрі приділяється дистанційним методам навчання. Вперше цикли тематичного удосконалення з дистанційною формою навчання були започатковані в 2009 році та з того часу проводяться регулярно.

Науковий напрямок кафедри — вивчення проблем інфекційно-токсичного шоку у дітей та розробка методів профілактики і лікування шоку, розробка нових методів анестезії та інтенсивної терапії у дітей, визначення ролі імунологічного діагнозу в забезпеченні цілеспрямованої терапії септичних процесів у дітей, вивчення гормональних функцій у дітей з ускладненнями інфекційних захворювань. Найважливішим науковим дослідженням кафедри є розробка методів діагностики, прогнозування і лікування інфекційно-токсичного шоку у дітей. В теперішній час одним з напрямків наукової роботи кафедри є профілактика та лікування ускладнень анестезії та інтенсивної терапії у дітей. За час існування кафедри видано 23 учбових посібників, підручників та монографій.

Аспірантура на кафедрі введена з 1989 року. Підготовлені і пройшли захист 1 докторська та 8 кандидатських дисертацій, 3 магістерські роботи. Керівники робіт — професори А.І. Тріщинський,  Геннадій Іванович Белебезьєв та А.В. Біляєв. Окрім того, за час існування кафедри пройшли навчання 28 клінічних ординаторів.

Кафедра є активним організатором роботи Асоціації анестезіологів м. Києва, а завідувач кафедри професор А.В. Біляєв є головою Асоціації. Всі співробітники кафедри є також членами Асоціації анестезіологів України. Сумісна робота з органами практичної охорони здоров’я пов’язана з організацією роботи відділень інтенсивної терапії КМДКЛ №1, КМДКЛ№2, Національної дитячої спеціалізованої лікарні «Охматдит», втіленням сучасних методів і технологій інтенсивної терапії та анестезіологічного забезпечення в дитячому віці.