Au Moyen Âge, le territoire d'Hauteville (Altavilla, mentionné à plusieurs reprises dans le Cartulaire de Lausanne) constitue la partie basse de la seigneurie de Blonay. En proie à des difficultés financières, Jean de Blonay cède ce bien en 1300 au comte Amédée V de Savoie, dont la famille le conserve jusqu'à la conquête du Pays de Vaud par Berne en 1536. En 1565, Jean-François et Jean-Michel de Blonay rachètent la baronnie de Saint-Légier, ainsi que le domaine d'Hauteville qui en dépend.

Puis Hauteville passe en 1591 à Gérôme Gignillat. Ses héritiers le revendent en 1666 à Abraham Dubois, qui obtient du seigneur de Saint-Légier-La Chiésaz l’inféodation d’Hauteville en fief noble. La nouvelle seigneurie passe ensuite à César de la Mothe puis à Charles Jaquemin (1704).

Elle est acquise en 1734 par Jacques-Philippe d’Herwarth qui, une année plus tôt, a acquis la baronnie de Saint-Légier. Il y rattache donc la seigneurie d’Hauteville et se profile désormais comme l’une des figures les plus puissantes du bailliage de Vevey. Après avoir agrandi la maison seigneuriale d’Hauteville, il y transfère son siège de justice et en fait ainsi le centre administratif de sa juridiction. L'exceptionnel décor dont il dote son grand salon retient l'attention et renvoie à une grande tradition décorative italienne.

Le peintre Giuseppe Antonio Petrini, auteur de plusieurs tableaux à l'huile restés dans cette famille jusqu'à la dispersion des collections en 2015, et qui a travaillé pour Herwarth à la décoration des plafonds de la maison d'Herwarth à Vevey (vers 1730), s'est vu attribuer également le monumental décor du grand salon d'Hauteville (ni daté ni signé), avec ses peintures allégoriques et mythologiques. Mais les plus récentes études stylistiques ont mis en doute cette unique attribution. Il s'agirait sans doute plutôt de l’œuvre d'artistes travaillant dans l'entourage de Petrini, comme notamment Josef Ignaz Appiani (1706-1785), voire un fils, Marco Petrini, connu surtout comme portraitiste.

En 1760, Herwarth vend à Pierre-Philippe Cannac ses terres avec tous leurs droits. Cannac, bourgeois de Vevey et de Genève, a fait fortune comme directeur des coches de Lyon. Afin de conférer à son nouveau domicile tout le lustre que mérite son état de fortune, il agrandit la maison seigneuriale d’Hauteville. Tout en conservant le noyau historique de la demeure avec ses décors peints, il la transforme entre 1760 et 1768 en un vaste château flanqué de deux ailes en retour d’équerre qui délimitent une ample cour d’honneur. Aspirant à créer un édifice représentatif dans le goût le plus récent, il fait appel à deux architectes français. L’un, François II Franque, d’Avignon, fournit les plans. L’autre, est (non pas Donat Cochet, traditionnellement cité à la suite d'une confusion), mais Claude-Pierre Cochet, fidèle collaborateur, de 1751 à 1768 environ, du peintre et architecte Jean-Antoine Morand. Il est le père de l'architecte Claude-Ennemond Cochet, ainsi que, assurément, de Donat-Claude-Philippe Cochet, exécuté à Paris en 1794, sous la Terreur. On peut attribuer à Claude-Pierre Cochet le décor d'architecture feinte des façades.

Sur place, c'est un bâtisseur local, Daniel-A.- Girard qui supervise les travaux, avec la collaboration d'artisans de talent, comme le menuisier David Schade, le marbrier David III Doret, le sculpteur et doreur François Riol ou Ruolt.

Pierre-Philippe Cannac meurt en 1785 et laisse le domaine à son fils Jacques-Philippe Cannac, dont la fille unique, Victoire, épousera Daniel Grand de la Chaise (1761-1828), issu d’une ligne de banquiers parisiens anoblis en 1781. Elle hérite du domaine en 1794. C’est alors que le jeune couple décide de prendre le nom de Grand d’Hauteville. La propriété est depuis lors restée dans la même famille, mais à l’aube du XXIe siècle, celle-ci a cependant décidé de s’en défaire.

Le château est inscrit comme bien culturel suisse d'importance nationale. En 2009, il a été proposé aux autorités cantonales comme site d'implantation du futur musée cantonal des beaux-arts ; le projet prévoyait la construction d'un nouveau bâtiment pour accueillir le musée sous les terrasses du jardin actuel, mais sera finalement abandonné au profit du projet de Plate-forme pôle muséal à Lausanne.

En 2018, la Pepperdine University, établissement d'enseignement supérieur américain, décide d'installer son antenne suisse dans ces locaux. Le mandat de restauration est confié au bureau Glatz-Delachaux. Les travaux débutent en janvier 2020.

A la suite des travaux, l'inauguration de l'université est intervenue en 2022.