Scavi archeologici nella zona hanno permesso di ritrovare resti di insediamenti risalenti alla tarda Età del Bronzo.
In seguito venne conquistata dai Sabini e, a partire dalla metà del III secolo a.C., passò ai romani
In un documento del 1028 si citano il Castello de Luco (sulla sommità del monte della Rocca, dal latino lucus, bosco sacro) e la curtem de Postro (in riva al lago), come un possedimento di tale Bernardo D'Arrone, feudatario del luogo, che lo concede ai monaci dell'Abbazia di Farfa.
La Rocca era caratterizzata da un mastio con torre quadrangolare, di cui ora rimangono solo i resti. In basso sorgeva un piccolo villaggio, nella zona chiamata il Colle.
Nel 1208, san Francesco passò in questo paese.
Nel 1244 Federico II passò quei luoghi ai Brancaleoni, che fortificarono il castello.
Nel 1330, Rieti e Spoleto si allearono per distruggere la rocca (una roccaforte ghibellina), ma furono fermati in questo intento da papa Benedetto XII.
Nel 1364, Blasco Fernando di Belvisò acquistò dai Brancaleoni la Rocca e la ingrandì.
Egli venne ucciso nel 1368 durante una rivolta; l'anno successivo, truppe pontificie inviate da papa Urbano V e comandate da Ugolino da Montemarte, catturarono, processarono sommariamente e giustiziarono 50 uomini del paese.
Dal 1393 al 1439 fu dominio dei Trinci di Foligno, che lo dotarono di un nuovo statuto (Statuta Castri Pedisluci).
Successivamente, papa Eugenio IV lo sottomise alla potestà pontificia ed in seguito, nel 1453, papa Nicola V lo rese signoria del capitano di ventura reatino Matteo Poiani.
Nel 1578 il feudo fu diviso tra i Poiani e i Farrattini-Poiani di Amelia. In seguito tutti i beni feudali passarono ai conti Pianciani, che li cedettero ai baroni Franchetti alla fine del XIX sec.
Risale proprio a questo periodo il grande balzo di notorietà di Piediluco, grazie al fatto di essere spesso inserito nel Gran Tour assieme alla visita alle cascate delle Marmore.
Fu Comune autonomo, facente parte fino al 1927 della provincia di Perugia, fu poi accorpato nello stesso anno al comune di Terni.
