Sau khi tốt nghiệp Trường Tiểu học Pháp - Việt Ðông Ba, trò Nguyễn Sinh Cung (hay Nguyễn Tất Thành, tên gọi của Chủ tịch Hồ Chí Minh khi ấy) thi đậu vào học tại trường Quốc học Huế. Hồi ấy, trường có hai dãy nhà lợp tranh, tường gạch, cột gỗ, nhìn ra sông Hương và nằm song song với đường Jules Ferry, nay là đường Lê Lợi. Cổng trường xây hai tầng, tầng trên treo tấm bảng khắc chữ Trường Quốc Học sơn son thếp vàng, hai bên đắp nổi hai con rồng bằng mảnh sứ... Nay trên bức tường rào phía phải cổng chính còn tấm “bình phong”...
Trường Quốc Học thành lập nhằm đào tạo lớp người phục vụ cho chính quyền thực dân phong kiến, nên trong chương trình khi ấy, Pháp văn là môn học chính; giáo viên phần lớn là người Pháp. Trường đặt dưới quyền kiểm soát của viên Khâm sứ Trung Kỳ. Trong nghị định của Phủ Toàn quyền Ðông dương cũng quy định rõ điều kiện của học sinh được nhận vào trong trường Quốc Học là:
Công tử con các Hoàng thân
Tôn sanh con các Hoàng gia
Ấm tử con các quan
Học sinh các trường Thành nhơn và Quốc tử giám
Năm 1915 khi có sắc lệnh bãi bỏ các kỳ thi hương hội ở Bắc Kỳ thì trường Quốc học được xây dựng lại. Những dãy nhà tranh được phá bỏ, thay thế vào đó là hai dãy lầu xây gạch, lợp ngói kiên cố đầy đủ tiện nghi theo kiểu Tây Âu. Về cơ bản các kiến trúc đó được duy trì đến ngày nay. Năm 1932 trường mở các lớp chuyên khoa và đổi tên là Trường Trung học Khải Ðịnh. Khi cuộc kháng chiến chống Pháp bùng nổ (19/12/1946), trường phân tán thành hai nơi, đi theo kháng chiến:
Một chi nhánh đệ nhất cấp lấy tên là trường Bình Trị Thiên đóng tại Hương Khê, tỉnh Hà Tĩnh.
Một chi nhánh đệ nhị cấp tức là bộ phận chính của trường mang tên trường Huỳnh Thúc Kháng đóng tại Ðức Thọ (Hà Tĩnh). Bộ phận ở lại Huế sau 10 năm bị gián đoạn. Thực dân Pháp chiếm trường làm đồn bốt. Ngày 29/4/1955 trường mới khôi phục hoạt động bình thường cho đến ngày nay.
Ngày nay trường Quốc học Huế vẫn tiếp tục phát triển truyền thống tốt đẹp trong việc chăm lo đào tạo thế hệ trẻ. Từ nhiều năm nay, trường đã mở các lớp chuyên thu hút các học sinh có năng khiếu cả tỉnh về học tập và bồi dưỡng, góp phần chăm lo đào tạo tài năng cho tỉnh và đất nước.