Issu du mouvement des ciné-clubs, le Festival voit le jour en 1969. À la fin des années 70, il atteint sa première maturité. C'est à Nyon qu'il a été possible de découvrir la production des pays de l'Est, comme celles de tant d'autres horizons, sans oublier les productions suisses, qui s'imposent pour leurs qualités thématiques et esthétiques. C'est aussi à Nyon que les diverses luttes pour les indépendances trouvent un écho: des pays du tiers monde à l'émancipation de la femme, en passant par la libération sexuelle.
L'évolution du Festival se poursuit en 1995, quand une nouvelle direction est désignée. Rebaptisée dès lors «Visions du Réel», la manifestation s'impose très vite comme l'un des plus importants rendez-vous cinéma, aussi bien en Suisse que sur le plan international.
Au côté d'une programmation qui favorise la rencontre et le dialogue entre toutes les formes du cinéma du réel (expérimental, essais, journaux intimes, films de famille, grands reportages, enquêtes historiques, récits épiques ou fragmentaires), des rendez-vous tels les Ateliers qui accueillent des grands noms du cinéma sont devenus incontournables. De plus, la production d'un pays est mise à l'honneur chaque année dans la section Focus.
Les sections compétitives du Festival sont la Compétition internationale (courts, longs et moyens métrages), la compétition Helvétique, État d’esprit et Premiers Pas. Les premiers films sont mis en valeur par le prix Regard Neuf.