Na području današnjeg zagrebačkog kvarta Maksimirska naselja, osnovana je 1. rujna 1933. godine u Jakićevoj ulici (tadašnje naselje Željeznička kolonija) Državna narodna škola Kraljevića Andreja. Nacrte za zgradu je izradio gospodin inženjer arhitekt Ivan Zemljak, a izgradnju je vodio gosp inž. Mirko Fijembar. Gradnja školske zgrade započela je u lipnju 1932. godine, a završila u proljeće slijedeće godine. U školu je te godine bilo upisano 410 učenika u 4 dječačka i 4 djevojačka razreda.
Prvi upravitelj škole bio je od 13. svibnja 1933. godine učitelj Radej Franjo, a članovi prvog Učiteljskog zbora slijedeći učitelji:
Dječački razredi – I r.- Radej Franjo, II r.- Hubej Ljubica, III r.- Kovačević Ivan, IV r.- Miškić Stjepan
Djevojački razredi – I r.- Mihoković Vilma, II r.- Košćal Pavica, III r. -Šintić Silva, IV r.- Godler Ljubica
Broj učenika se svake godine povećavao pa su 1939. godine školu pohađala 724 učenika u 16 odjeljenja. Za vrijeme Drugog svjetskog rata škola radi s prekidima uz otežane uvjete izvođenja nastave. Nastava u školi povremeno je bila organizirana i za nekoliko drugih škola grada Zagreba, pa su u nekim periodima rata učenici naše škole nastavu pohađali samo dva puta tjedno. Zbog nedostatka ogrijeva, nastava se prekidala tijekom zimskih mjeseci i za vrijeme velikih hladnoća. Iz povijesnih podataka znamo da je tijekom Drugog svjetskog rata Željeznička kolonija iskusila teške i turobne dane, posebno 22. veljače 1944. godine kad se dogodio prvi zračni napad na Zagreb. U bombardiranju su teško stradala naselja Željeznička kolonija i Ravnice, a pritom je bilo urušeno i južno krilo školske zgrade. Tijekom Drugog svjetskog rata škola nikad nije službeno prestala s radom, a tijekom 1944. i 1945. godine nastava se odvijala u privatnim zgradama školskog područja te za lijepog vremena u okolnim dvorištima i parkovima. Nije poznato jesu li tijekom bombardiranja stradali učenici škole, ali postoje dokumenti iz kojih je vidljivo da je među poginulim stanovnicima na području Željezničke kolonije bilo djece školske dobi.
Ubrzo nakon završetka Drugog svjetskog rata školska zgrada je obnovljena, a Škola radi u otežanim poslijeratnim okolnostima. Dana 16. rujna 1957. godine dotadašnja četverogodišnja škola postaje Narodna osmogodišnja škola. Iste školske godine registrirana je kod Inspektorata za prosvjetu Narodnog odbora grada Zagreba kao eksperimentalna škola. Te školske godine u školu je bio upisan 831 učenik u 18 razrednih odjela.
Na prijedlog stručnog aktiva nastavnika hrvatskog jezika, nastavničko vijeće je na svojoj VIII. redovnoj sjednici 07. lipnja 1962. godine donijelo zaključak da škola preuzme ime istaknutog hrvatskog književnika Antuna Gustava Matoša. Prijedlog je podržao Školski odbor, a 28. prosinca 1962. godine Narodni odbor općine Makimir potvrdio je svojim rješenjem promijenu imena škole. Od te školske godine 13. lipnja, dan kada je rođen Antun Gustav Matoš, postaje Danom škole.
Od 1960. godine do izgradnje nove školske zgrade na Bukovcu 20. travnja 1967. godine, Školi je bila pripojena Područna škola Bukovac.
Godine 1963. kraj stare školske zgrade u Jakićevoj ulici započela je izgradnja današnjeg Dinamovog stadiona, tako da je neposredno uz školsku zgradu izgrađena istočna tribina. Zbog sve težih uvjeta rada i trošnosti školske zgrade, prvi put se postavlja zahtjev za izgradnju nove školske zgrade. Nakon godina iščekivanja, 8. ožujka 1969. godine, učenici i djelatnici škole sele iz stare školske zgrade u Jakićevoj ulici u novu u Aleji Antuna Augustinčića 12. Uvjeti rada u novoj školskoj zgradi bili su mnogo bolji, a nastava se odvijala u dvije smjene. Učionice i kabineti bili su opremljeni novim namještajem, novim učilima i audio-vizualnim sredstvima. Svečano otvorenje tako opremljene škole bilo je 18. travnja 1969. godine. Školske godine 1968./1969. školu je pohađalo 548 učenika u 20 razrednih odjela.
Produženi boravak za učenike Osnovne škole Antuna Gustava Matoša u staroj školskoj zgradi u Jakićevoj ulici prvi put se uvodi školske godine 1964./1965. U Spomenici škole navodi se da je cilj uvođenja produženog boravka bio maknuti učenike s ulice, onemogućiti skitnju i kvalitetno organiziratiti slobodno vrijeme. U vrijeme 70-tih i 80-tih godina prošlog stoljeća umjesto produženog boravka povremeno je bila organizirana i cjelodnevna nastava. Tako se produženi boravak i cjelodnevna nastava u našoj školi kontinuirano organiziraju već više od 50 godina.
Posebno je zanimljiva činjenica da smo prva osnovna škola u bivšoj državi koja je školske godine 1982./1983. uvela računala u odgojno-obrazovni proces. U školi je tada osnovana izvannastavna aktivnost “Grupa informatičara” koja je ubrzo postizala značajne rezultate na natjecanjima učenika na državnoj i europskoj razini. U skupinu mladih informatičara prve školske godine bilo je uključeno 12 učenika šestog i osmog razreda, a učenici su svoja prva znanja stjecali u programskom jeziku Basic na računalima Galeb tvrtke PEL Varaždin.
U Školi je 1980-ih godina bila organizirana još jedna zanimljiva izvannastavna aktivnost pod nazivom Mali kvadrat, u kojoj su učenici pod stručnim vodstvom crtali stripove, snimali animirane i dokumentarne filmove te koristili računala za digitalnu animaciju.
Novi dio škole dograđen je 1992. godine, a u njemu su smještene dvije učionice, knjižnica i višenamjenska dvorana. Dograđeni dio škole omogućio je podizanje razine odgojno-obrazovnog procesa korištenjem knjižnice kao multimedijskog prostora, moderno opremljene informatičke učionice za izvođenje nastave informatike i višenamjenske dvorane za razne oblike nastavnih i izvannastavnih aktivnosti, predstava, susreta, svečanih priredba, seminara i sl.
Školske godine 1991./1992. prvi put održana je Smotra literarnog, dramskog i novinarskog stvaralaštva učenika – LiDraNo. Od školske godini 1995./1996. sve do danas, uspješni smo organizatori Županijske smotre učenika osnovnih škola Grada Zagreba LiDraNo.
Školske godine 1991./1992. Gradski sekretarijat za obrazovanje, kuturu i znanost donio je, uz suglasnost resornog Ministarstva, odluku o uvođenju eksperimentalnog ranog učenja stranog jezika u 12 osnovnih škola Grada Zagreba. Projekt je bio uključen u djelatnost Europskog vijeća u Strassbourgu pod nazivom „Učenje jezika i pripadnost Europi“. U našu školu uveden je talijanski jezik. Nastava talijanskog jezika održavala se 5 sati tjedno, a cilj intezivne nastave bio je svladavanje stranog jezika u toj mjeri da se učenik njime može uspješno služiti u okvirima svakodnevnih životnih situacija. 2002. godine osnovnu školu završila je zadnja generacija učenika koja je sudjelovala u Projektu.
Školske godine 2005./2006. Osnovna škola Antuna Gustava Matoša bila je jedna od 49 hrvatskih škola u kojoj se, odlukom Ministarstva znanosti, obrazovanja i športa, provodio eksperimentalni nastavni plan i program prema Hrvatskom Nacionalnom Obrazovnom Standradu (HNOS-u).
U Školi su se proteklih godina provodili državni stručni ispiti za učitelje razredne nastave, talijanskog jezika i fizike.
Naša Škola domaćin je brojnih seminara koje organiziraju Ministarstvo znanosti, obrazovanja i sporta i Agencija za odgoj i obrazovanje. Više naših učitelja, kao voditelji županijskih stručnih vijeća, brine se za stručno usavršavanje učitelja.
Posebnu pozornost poklanjamo estetskom uređenju i izgledu prostora unutar škole. Veselim bojama i toplim ozračjem učionice i hodnici poticajno utječu na sve koji u njemu borave.
U finalu natječaja magazina Dom&Dizajn prepoznata je dugogodišnja kreativnost i stvaralaštvo učenika i zaposlenika škole u uređenju i oslikavanju unutrašnjih prostora Osnovne škole Antuna Gustava Matoša. Natječaj je proveden u kategorijama najboljeg: stana, kuće, produkt-dizajna, cool mjesta i tutorijala, a Osnovna škola Antuna Gustava Matoša osvojila je 1. mjesto u kategoriji “Najbolje cool mjesto u Hrvatskoj”.
Početkom školske godine 2012./2013. navršilo se 80 godina rada i djelovanja Osnovne škole Antuna Gustava Matoša kao javne ustanove na području kvarta Maksimirska naselja. Te godine Školu je pohađalo 585 učenika u 28 razrednih odjela, a u Školi bilo je zaposleno 67 djelatnika. Zadnjeg dana nastave 14. lipnja 2013. godine svečano je obilježena 80. obljetnica osnutka naše škole u Zagrebačkom gradskom kazalištu Komedija na Kaptolu.