Чуть более полувека назад мало кто предполагал, что в уральской глубинке зарождается город, которому суждено занять особое место в истории Отечества, - именно здесь немало будет сделано для создания ядерного щита страны. За короткий по историческим меркам срок на Среднем Урале вырос красивейший город с населением около 80 тысяч человек.
История города началась в феврале 1941 года, когда СССР столкнулся с острой нехваткой самолётов. Для их производства требовались лёгкие сплавы, и было принято решение о строительстве завода № 484 переплавки лома, который начали возводить около посёлка Верх-Нейвинский Свердловской области. Завод был спроектирован под установку и использование немецкого оборудования, но его пуск не состоялся. Весной 1944 на стройплощадку 484-го завода был перебазирован завод № 261 по выпуску шасси к самолётам из города Берёзовского. Завод проработал до декабря 1945 года.
В декабре 1945 года на государственном уровне было принято решение о создании атомной промышленности. В 1946 году в будущем Новоуральске началось строительство первого в стране газодиффузионного завода по производству высокообогащённого урана. Для решения поставленной задачи здесь была собрана техническая элита страны. В 1949 году на заводе был получен материал для первой атомной бомбы. В 1954 году городу присвоено название «Ново-Уральск», которое было засекречено, и долгие годы он носил номерное название «Свердловск-44». В 1994 году название рассекретили и нанесли на карты. Так появился Новоуральск. В том же году было создано муниципальное образование, в которое вошли город Новоуральск и пять населённых пунктов. С 1 января 2006 года муниципальное образование «город Новоуральск» было переименовано в Новоуральский городской округ, в состав которого входят город Новоуральск, а также сельские населённые пункты: п. Мурзинка, с. Тарасково, д. Елани, д. Починок, д. Пальники.
Округ расположен на главном Уральском водоразделе по обе стороны хребта Уральских гор. Граница между Европой и Азией проходит в черте города в районе горы Висячий Камень (на территории НГО установлены четыре столба условной границы «Европа-Азия»).