Die erste urkundliche erwähnung von Heimerzheim war im Jahre1074. Alle zum Ländereien und Güter gehrten dem Sankt Kunibert Stift zu Köln. Heimerzheims Besitztümer mehrten den Reichtum und galten daher als die bedeutensten Güter des Stiftes. In der ersten Hälfte des 15. Jahrhunderts wurde die Gerichtsbarkeit von einem Vertreter des Stiftes in Zusammenarbeitet mit den Besitzern der sechs Höfe ausgeübt - die sogenannte "Herrlichkeit Heimerzheim". Diese Herrlichkeit spiegelt sich im Wappen von Heimerzheim wider, Der Bischhofsstab steht für das Stift und die sechs Wappen für die sechs Heimerzheimer Höfe.
Seit dem 14. Jahundert gab es einen Gerichtsbezirk. Gericht gehalten wurde im Frohnhofsgericht. Der Frohnhof mit den Nebengebäuden und den Stallungen exestierten nur bis 1980. Nebengebäude und Stallungen wurden abgerissen, das Hauptgebäuder verfiel zusehens. Durch das Apotheker-Ehepaar Braun wurde der Frohnhof restauriert und beherbergt bis dort bis zum heutigen Tag die Fronhof-Apotheke.
Im Mittelalter befanden sich auf dem Gebiet der Gemarkung Heimerzheim die Siedlungen Hessekoven im Kottenforst und Uhlshoven südwestlich des Dorfes. Von beiden ist heute außer den Flurnamen und dem Uhlshover Graben nichts mehr zu erkennen.
Eine kleine jüdische Gemeinde war von Mitte des 19. Jahrhunderts bis zum zweiten Weltkrieg angesiedelt. Fast alle Heimerzheimer jüdischen Glaubens wurden von den Nazis deportiert und ermordet. Einige konnten den Holocaust durch Auswandern der Ermordung entgehen. Am Dornbuschweg exietiert noch heute der jüdische Friedhof. Die dort aufgestellten Grabsteine konnten nach dem Krieg bei einem Steinmetz in Bonn wieder entdeckt und zurück geholt und wieder aufgestellt werden. Ein emigrieter Heimerzheimer Jude kam wieder in Heimat zurück. Er lebte bis zu seinem Tod in Dünstekoven und wurde in Heimerzheim auf dem jüdischen Friedhof beigesetzt. Daher existiert dort ein Grabstein der nicht mit hebräschen Schriftzeichen versehen ist.
Das "alte Kloster" diente als Entbindungsstation und Krankenhaus. Es wurde durch den Franziskanerinnen Orden aus Olpe geführt. Zwei Wasserburgen begrenzen die Ortsschaft Heimerzheim. Im Norden Burg Heimerzheim, im Besitz der Freiherren von Boeselager und im Süden die Burg Kriegshofen, im Besitz der Familie von Scherenberg.
Anfang des 20. Jahrhunderts sollte die Bahnstrecke Liblar - Rech gebaut werden. Die Bahntrasse sollte an Heimerzheim vorbeiführen und so sollte ein Bahnhof Höhe der heutigen Autobahnauffahrt gebaut werden. Fundamente des Bahnhofs waren bereits geschaffen, die Gleise bis Höhe Pllheim verlegt und die heutige Weststraße hieß Bahnhofsstraße. Die Bahnstrecke wurde aber nie fertig, sondern 1924 eingestellt, die Bahnhoftsstraße erhielt dann 1969 einen neuen Namen und auf der eigentlichen Bahntrasse entstand die Bundesautobahn 61.
Während des zweiten Weltkrieges gab es zwei Feldflughäfen. Einer befand sich in der Nähe von Dünstekoven, der zweite zwischen Straßfeld und Ollheim. Die damalige Piste war eine Betonpiste und schon für den neuen Düsenstrahljäger von Messerschmid ausgelegt. Die Betonpiste wurde aber von den Amerikanern gesprengt. Heute findet man noch die Betontrümmer und Bäume markieren das Ausmaß der damaligen Rollbahn.
Heimerzheim wurde zur "Festung" ausgebaut. Zwangs- und Fremdarbeiter sowie KZ Insassen schufen 40 km Schützengraben rund um Heimerzheim bis teilweisen in den Kottenforst hinen. Teilweise lassen sich heute noch einige Schützengräben rund um Heimerzheim und den Kottenforst erahnen. Um den allierten >Einmarsch in Bonn zu verhindern wurden außer den Schützengräben noch Stellungen von Flaks und Flakscheinwerfen rund um Heimerzheim stationiert. Am 03.März 1945 erlebte Heimerzheim den schlimmsten Bombenangriff. Große Teile unseres Ortes wurden in Schutt und Aschee gelegt und es waren 183 Tote zu beklagen, darunter auch Flüchtlinge aus dem Raum Aachen / Düren, ausländische Soldaten und einige Unbekannte. Der jüngste Heimerzheimer Tote war gerade erst zwei Jahre alt. Alle Tote wurden auf dem Heimerzheimer Friedhof in einem Massengrab beigesetzt. 1959 wurde ein Ehrenfriedhof geschaffen und alle Toten dieses Angriff dorthin umgebettet. Am Eingang des Ehrenfriedhofes ist ein Buch in einer Säule eingelassen. In diesem Buch findet man eine Karte des Gräberfeldes mit den Namen und Grabstätten der Toten.
Nach dem zweiten Weltkrieg wuchs das Dorf schnell und stieg von ca. 1500 auf 6000 Einwohner an. 1969 verlor die Gemeinde Heimerzheim, dazu gehörte auch Dünstekoven, seine Eigenständigkeit und wurden in der neugeschaffenen Gemeinde Swisttal eingemeindet.
In Heimerzheim gibt es heute viele Vereine die sich sportlich betätigen oder althergebrachte Traditionen pflegen wie der Sport- und Spielverein Heimerzheim, die große Heimerzheimer Karnevalsgesellschaft, die Sankt Sebastianus-Kunibertus Schützenbruderschaft 1515 e.V. und einige mehr.