杭州市行知中学前身是创建于1954年的杭州市第三中学。1996年7月，杭州市第三中学与红星职高合并更名为中策职高，初高中分离，原初中部搬迁到大关小区筹建大关北中学，后更名为杭州市行知中学。

1996年8月18日，杭州市行知中学举行首次开学典礼，共有师生700余名，12个班级，其中初三年级3个班级，初二年级5个班级，初一年级4个班级。初三和初二年级学生均由原杭三中初中部直接转入。截至2016年6月，由原杭三中转入的第一批教职员工34名，已有26人退休。

杭州市行知中学地处城北大关小区，是杭州市唯一一所以伟大的人民教育家陶行知先生名字命名的公立全日制普通初级中学。2007年学校被评为杭州市小班化教育实验基地学校，2012年被中国陶行知研究会授予中国行知研究会实验学校。2000年杭州市教育体制改革实施初高中分离，学校成为拱墅区直属中学，学校采用24个班的建制规模，目前学生数达1000余人。 

建校初，学校在首任校长沈寿山先生的带领下，遵循陶行知先生“生活即教育，社会即学校，教学做合一”的教有理念，积极开展以“小先生”为载体的系列活动和“三和”教育，即人人和谐的诚信教育、人物和谐的财富教育、人与自然和谐的环保教育，追求“求善”之美；深入推进三在”教育，即在生活中求知，在实践中提高，在创造中超越，追求“求实”之境；大力倡导“干以奉献为先，师以敬业为乐，生以成才为志”的三风精神，追求“求真”之魂。这一切为学校的后续发展奠定了坚实的教风学风基础。

学校占地1.97万平方米，建筑面积1．40万平方米，绿化面积4570平方米，2010年至2012年学校结合校安工程分三期对教学楼、体百馆、综合楼、生活楼进行了改造，2013年至2014年，又对校园和操场实施了整体提升工程。目前，学校拥有教学楼、综合楼、实验楼、体育馆、地下停车库及生活楼等；且按国家一级标准配有物理、生物、化学等多个实验室，有计算机房、微格教室、电子阅览室等专用教室，塑胶篮球场和标准化足球场等配套设施；2015年学校还建成了包括3D创意、陶艺、棋类、京剧、摄影等多个社团专用教室，教学配套日渐完善。

建校二十年，学校秉承陶行知先生“爱满天下”的教育思想，丰富“平民教育”的内涵，坚持“生活即教育，数学做合一”的办学方针，践行“对每位学生负责，让每个学生灿烂；给每位教师平台，让每个教师发展”的教有教学，坚持“创优质教育，建精品校园，促多元发展，树行知品牌”的办学目标，学校取得了空前的发展。