1937年7月7日，抗日战争全面爆发。为抵抗日寇侵略，国共两党实现了第二次合作，我北方红军主力改编为国民革命军第八路军（即第十八集团军），南方红军游击队改编为国民革命军陆军新编第四军（简称新四军）。为了领导和推动伟大的抗日战争，我党在国民党管辖区建立了公开的办事机构——八路军办事处和新四军办事处。
八路军武汉办事处于1937年10月经董必武筹备建立。办事处先设在汉口安仁里一号，李涛任处长。同年12月迁至现址，处长为钱之光。中共中央代表团（对内为中共中央长江局）也在这里办公。1938年1月，新四军军部迁往南昌后，由八路军武汉办事处代办新四军驻武汉办事处的一切工作。
1937年12月，当时担任中共中央政治局委员、中共中央书记处书记、中央军委副主席的周恩来从延安来到八路军武汉办事处，主管军事和统战工作，并以中共代表的身份从事各项活动，同时在国民政府中担任军事委员会政治部副部长。在这里工作的还有董必武、秦邦宪（博古）、叶剑英、李克农、邓颖超、罗炳辉等人。
从1937年10月成立到1938年10月奉命撤离期间，八路军武汉办事处积极为八路军、新四军筹备粮饷和各种军需物资。并积极开展宣传工作，动员人民群众参加抗日战争，输送了大批爱国青年奔赴延安和抗日前线。热情接待国内外各界人士，阐明我党抗日主张，广泛扩展抗日民族统一战线，为争取抗日战争的胜利做出了重要贡献。
1938年12月25日，武汉失守，八路军武汉办事处工作人员才全部撤离武汉。
办事处旧址于1944年日军占领期间被美军飞机炸毁。1978年，根据湖北省委、武汉市委的决定，重新修复旧址，建成八路军武汉办事处旧址纪念馆，1979年3月5日正式对外开放，叶剑英为纪念馆题写馆名。1982年，旧址被公布为省级文物保护单位。2008年，纪念馆被评为国家三级博物馆。2013年，旧址被公布为全国重点文物保护单位。馆内复原陈列有周恩来和邓颖超、秦邦宪、董必武、叶剑英的住房兼办公室，以及副官室、接待室、办公室、会客室、会议室、电台室、机要科等，并在纪念馆一楼举办有《大武汉·1938》陈列展。
