Sorgenfri Slot blev opført af arkitekten François Dieussart i 1705-06 for Carl Greve Ahlefeldt. Fra 1730 var landstedet i den kongelige families eje, og Kronprins Frederik (5) lod hofbygmester Lauritz de Thurah opføre en kavalerfløj og en staldbygning.
Da Frederik 5. blev konge, overgik landstedet til hans moster, fyrstinde Sophie Caroline til Ostfriesland, der i 1756-57 lod de Thurah nedrive hovedbygningen og opføre et nyt slot. 1791-94 udvidede og moderniserede Arveprins Frederik slottet.
Frederik 7. overdrog sidenhen slottet til Staten. I 1898 stillede Staten slottet til rådighed for Kronprins Christian (10.), efter der var tilføjet moderne bekvemmeligheder samt en glasveranda.
Sorgenfri Slot var Christian 10. og dronning Alexandrines foretrukne sommerresidens, og både Frederik 9. og Arveprins Knud blev født her. Arveprinsparret boede på slottet frem til deres død i henholdsvis 1976 og 1995.
