A exploração de sistemas agrícolas sem preparo de solo é tão antiga quanto a própria agricultura, tendo sido praticada até cerca de 4.000 anos A.C. Há evidências que civilizações antigas da América Latina, já no século XVI, semeavam milho em covas abertas com varas de madeira e controlavam manualmente as plantas daninhas. Ainda hoje, camponeses tradicionais utilizam práticas semelhantes em diversas regiões do mundo, inclusive no Brasil. Esses camponeses eliminam plantas daninhas com foices, facões ou enxadas e abrem covas, para depositar sementes de milho ou de feijão, com o auxílio de semeadoras rústicas como o saraquá ou matraca. Portanto, o ato de semear sem preparo prévio de solo surgiu com a própria agricultura, evoluindo, posteriormente, para o emprego de arados e de grades de tração humana, animal e tratória, com intenso revolvimento da camada superficial do solo.

No entanto, a partir da segunda metade da década de 1940, na Estação Experimental de Rothamsted-Inglaterra, o preparo de solo passou a ser considerado dispensável, desde que não houvesse competição com plantas daninhas. Esse tipo de manejo, que não requeria mais preparo do solo (aração, gradagem etc), recebeu várias denominações: "zero-tillage", "no tillage", "no-till", "direct seeding", "direct drilling", "sod planting", "sod seeding", "chemical ploughing", "direct planting", "residue farming", "plowless farming". Essas expressões, no Brasil, foram traduzidas como "semeadura direta" ou "plantio direto", evoluindo, a partir de meados de 1980, para "Sistema Plantio Direto (SPD)".

O plantio direto, entretanto, somente se tornou viável, em áreas extensivas de lavoura, a partir do desenvolvimento da tecnologia de controle químico de plantas daninhas. O pioneirismo nessa linha tecnológica é creditado à Imperial Chemical Industries - ICI, da Inglaterra, por ter lançado no mercado, em 1961, a molécula denominada Paraquat, herbicida de contato e de ação total. O desenvolvimento dessa molécula é considerado como o evento de maior relevância para a propulsão do plantio direto, em larga escala.

A primeira lavoura comercial motomecanizada sob plantio direto foi implementada nos EUA, por Harry Young e Lawrence Young. Essa iniciativa resultou de uma ação articulada com a indústria de máquinas agrícolas Allis Chalmers que lançou, em 1966, a primeira semeadora para plantio direto com disco frontal ondulado para corte da palha. Em 1967, esses mesmos agricultores viabilizaram a sucessão de culturas de trigo/soja, devido ao ganho de tempo na semeadura da soja em sequência imediata à colheita de trigo, proporcionado pelo plantio direto. Os agricultores perceberam que com o plantio direto a soja podia ser semeada imediatamente após a colheita do trigo, fato que permitia o cultivo dessas culturas sem qualquer preparo do solo.