10 năm trước đây, để đáp ứng những yêu cầu phát triển giáo dục trong giai đoạn mới, UBND thành phố Hà Nội đã có Quyết định thành lập Trường THPT chuyên Khoa học Tự nhiên trên cơ sở sáp nhập các khối chuyên Toán-Tin, khối chuyên Vật lý, khối chuyên Hóa học và khối chuyên Sinh học trực thuộc Trường đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội.
10 năm qua đã có hơn 4.500 học sinh tốt nghiệp từ mái trường này với những thành tích nở rộ trong giáo dục toàn diện và thành tích cao. Học sinh của trường đã xuất sắc giành được 23 huy chương vàng Olympic quốc tế của tất cả các môn và nhiều huy chương bạc, huy chương đồng.
Tiêu biểu là học sinh Nguyễn Thế Hoàn lớp chuyên Toán khóa 2012-2015, Đinh Quang Hiếu lớp chuyên Hóa khóa 2014-2017, Phạm Đức Anh lớp chuyên Hóa khóa 2015-2018, Bùi Hồng Đức lớp chuyên Tin khóa 2017-2020 đã hai lần liên tiếp giành huy chương vàng Olympic Toán học, Hóa học, Tin học quốc tế, nữ học sinh Nguyễn Phương Thảo chuyên Sinh khóa 2015-2018 đạt huy chương vàng Olympic Sinh học quốc tế năm 2018 và giành điểm cao nhất cuộc thi. Tự hào hơn nữa là học sinh Ngô Quý Đăng lớp chuyên Toán khóa 2019-2022 đã xuất sắc giành huy chương vàng và xếp hạng 4/616 tại Olympic Toán học quốc tế năm 2020, đây là học sinh lớp 10 đầu tiên của Việt Nam được tham dự Olympic quốc tế.
Song song với mục tiêu đào tạo nhân tài, công tác giáo dục toàn diện của nhà trường cũng đạt được nhiều kết quả ấn tượng. Nhà trường cũng là đơn vị tiên phong trong việc triển khai phong trào nghiên cứu khoa học của học sinh, thường xuyên tổ chức cho học sinh tham gia các tuần trao đổi giao lưu với các học sinh quốc tế. Bên cạnh việc rèn luyện phát triển năng lực tư duy cao, nhà trường đã tổ chức những câu lạc bộ, những hoạt động trải nghiệm giúp các học sinh chơi mà học để có sức khỏe và năng lượng tích cực. Nhiều học sinh vừa học tốt chương trình nâng cao của nhà trường vừa vẫn phát triển những năng khiếu về nghệ thuật, thể thao của cá nhân.
Những kết quả xuất sắc của các lứa học sinh trong thời gian qua có phần đóng góp quan trọng từ đội ngũ các thầy cô giáo. Các thầy cô đã luôn nỗ lực hết mình, khắc phục mọi khó khăn để không ngừng học hỏi, tiên phong mở đường khám phá tri thức đỉnh cao cùng với các học trò xuất sắc của mình. Trong giai đoạn 10 năm vừa qua, Trường đã có 9 thầy cô bảo vệ thành công luận án Tiến sĩ và hiện nay trong 67 cán bộ, giáo viên cơ hữu của trường có 1 PGS, 16 Tiến sĩ, 44 Thạc sĩ và 6 Cử nhân.
Nhằm ghi nhận những đóng góp đặc biệt xuất sắc của tập thể Trường THPT chuyên Khoa học Tự nhiên trong lao động, sáng tạo, góp phần vào sự nghiệp xây dựng chủ nghĩa xã hội và bảo vệ Tổ quốc, ngày 13-11-2020, Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Nguyễn Phú Trọng đã ký quyết định số 2015/QĐ-CTN về việc phong tặng danh hiệu "Anh hùng Lao động" thời kỳ đổi mới cho nhà trường.
Đồng chí Đặng Thị Ngọc Thịnh, Ủy viên Trung ương Đảng, Phó Chủ tịch nước đã trao danh hiệu cao quý này cho nhà trường.
Hiệu trưởng Trường THPT chuyên Khoa học Tự nhiên Lê Công Lợi xúc động cho biết: Danh hiệu Anh hùng Lao động thời kỳ đổi mới cho thầy và trò Trường THPT chuyên Khoa học Tự nhiên là phần thưởng vô cùng quý giá và rất đỗi tự hào của thầy và trò nhà trưởng.
Hiệu trưởng Lê Công Lợi khẳng định, trong thời gian tới bên cạnh việc giữ gìn và phát huy danh tiếng chuyên Tổng hợp, chuyên Khoa học Tự nhiên, thầy và trò nhà trường quyết tâm thực hiện tốt: dạy và học để có nền tảng tư duy tốt, có khả năng vượt qua thách thức, giữ được tư duy sáng tạo, đổi mới; có tấm lòng nhân ái, có trách nhiệm với chính cá nhân mình, gia đình, tập thể và Tổ quốc; luyện tập để vừa có trí tuệ xuất sắc, vừa có nhân cách toàn diện, vừa có sức khỏe, tinh thần và năng lượng dồi dào; sẵn sàng tiên phong lựa chọn theo học các ngành học khó, ngành học mới, đòi hỏi người sinh viên có năng lực nổi trội ở các đại học danh tiếng trong nước và thế giới để góp sức cho công cuộc xây dựng, phát triển và bảo vệ Tổ quốc…
