Inicjatorem powołania TMMB był ówczesny prezydent Bydgoszczy Bernard Śliwiński, który został jego pierwszym prezesem. Już 1 lutego 1923 r. w lokalnych gazetach ukazała się jego odezwa do obywateli miasta. "Zapraszamy wszystkich, którym leży na sercu dobro, rozwój i rozkwit naszego grodu" - pisał Śliwiński. Spotkanie założycielskie rozpoczęło się 2 lutego o godz. 18 w bydgoskim ratuszu. Warto dodać, że TMMB było kontynuatorem założonego w 1832 roku bydgoskiego Towarzystwa Upiększania Miasta. Choć miasto było pod zaborem pruskim to w organizacji znalazło się miejsce i dla Niemców i dla Polaków. Głównym zadaniem była troska o zieleń miejską. W Bydgoszczy zasadzonych zostało wiele drzew, założono nowe skwery. Ostatecznie, głównie z powodów finansowych rozwiązane zostało w 1898 r.

Powstałe 25 lat później Towarzystwo Miłośników Miasta Bydgoszczy za główny cel obrało sobie kwestię repolonizacji miasta, które dopiero co, po 148 latach, wróciło do Polski. Z czasem nadrzędnym celem stała się dbałość o estetykę i kulturę miasta. W okresie międzywojennym w TMMB działali m.in. dyrektor Biblioteki Miejskiej Witold Bełza, publicysta, działacz społeczny i miejski radny Konrad Fiedler, zamordowany przez Niemców we wrześniu 1939 r., architekt, dyrektor Państwowej Szkoły Przemysłu Artystycznego w Bydgoszczy Kazimierz Ulatowski, czy badacz historii Bydgoszczy ks. Jan Klein.

W 1927 r. właśnie m.in. z inicjatywy TMMB w Bydgoszczy odsłonięto pierwszy w Polsce pomnik Henryka Sienkiewicza. Sama uroczystość była wielkim wydarzeniem, które zgromadziło mnóstwo ludzi na czele z prezydentem RP Ignacym Mościckim. Także po II wojnie światowej Towarzystwo prężnie działało na rzecz miasta, jego tradycji i kultury. W 1946 r. na czele TMMB stanął prezydent Józef Twardzicki. Członkowie stowarzyszenie włączyli się w zagospodarowywanie zniszczonych w czasie wojny skwerów i parków.

Z inicjatywy TMMB organizowane są liczne koncerty dla bydgoszczan. W 2010 r. na ul. Seminaryjną wrócił posąg Chrystusa, zniszczony przed Niemców w 1939 r. Towarzystwo prężnie działa też w sferze wydawniczej. Dzięki temu powstały m.in. albumy "bo to jest Bydgoszcz", "Papież Jan Paweł II w Bydgoszczy", "Muzyczna Bydgoszcz". Dzięki TMMB wydawane są "Kronika Bydgoska", czy "Kalendarz Bydgoski". Co rocznie towarzystwo organizuje też kwestę na ratowanie najstarszych bydgoskich nekropolii. Do dnia dzisiejszego kontynuowany jest powstały w 1923 r. konkurs "Bydgoszcz w kwiatach i zieleni". Od 1999 r. na czele Towarzystwa Miłośników Miasta Bydgoszczy stoi Jerzy Derenda, który w 2011 r. odsłonił swój podpis w Bydgoskiej Alei Autografów.

Wcześniej, bo w 2002 r. w 656 rocznicę nadania  Bydgoszczy praw miejskich, TMMB zostało uhonorowane  Medalem Kazimierza Wielkiego. Decyzją Rady Miasta rok 2023 ogłoszony został Rokiem Towarzystwa Miłośników Miasta Bydgoszczy.