En 1914, un forain, Jules Melchior Pinard, installe son projecteur avenue Berthelot. Le succès de son attraction l'encourage à ouvrir trois salles fixes, dont le Berthelot[1], qui devient le Comœdia lorsqu'Émile Peyre le rachète en 1924. Ce dernier agrandit alors la salle pour proposer 900 places assises puis est un des premiers à s'offrir des équipements sonores et, encore plus tard, un système de projection 70 mm.
Les bombardements du détruisent le Comœdia, mais il est reconçu par l'architecte Georges Peynet et il ouvre de nouveau en 1949. La salle, alors équipée d'un écran plus moderne de 100 m2, est un énorme succès à Lyon, à tel point que même des Parisiens viennent régulièrement voir des films 70 mm qui ne sont plus projetés à Paris. C'est ensuite Pierre et Jacques Lapouble (fils de Rémi Lapouble, le gendre d'Émile Peyre) qui font passer au Comœdia le cap des complexes en dotant le cinéma de deux salles supplémentaires en 1974, puis trois autres en 1987. En 1979, Apocalypse Now inaugure en France le Dolby stéréo au Comœdia.
Puis UGC rachète le complexe en 1993, proposant une offre de films grand public en versions originales. Malgré le succès apparent du Comœdia, UGC décide de le fermer en décembre 2003, reportant son offre sur ses autres complexes lyonnais de l'Astoria et du Ciné Cité Internationale.
Le Comœdia est alors racheté et remis sur pied par Marc Guidoni et Marc Bonny, rénové par l'architecte Yann Lecocq (qui avait déjà réalisé l'agrandissement en 1984) et donc rouvert le . La partie inférieure de la grande salle de 700 places (sur deux niveaux) a été supprimée, réduisant le nombre de places à 292. Un documentaire a également été réalisé à cette occasion : Comœdia, une renaissance[2].
Fin 2007, deux plaintes sont déposées contre le Comœdia: l'une par Uniciné pour concurrence déloyale à cause des 600 000 € de subventions publiques qui lui ont été accordées par le CNC[3], l'autre par UGC pour l'utilisation du nom commercial appartenant à UGC[4]. Le Comœdia lance alors un blog[5] et une pétition[6] pour recueillir des soutiens de spectateurs. Concernant la plainte pour l'utilisation du nom, UGC est condamné en référé en pour « procédure abusive »[7] et doit verser 7 000 € de dommages et intérêts au Comœdia.
En 2014, le Comœdia annonce l'ouverture prochaine de trois nouvelles salles[8], au fond du cinéma, dans les anciens locaux de l'INPI. Entretemps, l'Institut Lumière ayant racheté trois cinémas pour former les Cinémas Lumière, Marc Bonny a revu la capacité à la baisse[9],[10]. Par ailleurs, afin de permettre l'accès à ces salles, la salle 6 a dû être réduite côté écran, passant de 78 à 62 sièges. Les trois nouvelles salles, de 85, 80 et 50 fauteuils, ouvrent le [11],[12]. Le Comœdia dispose alors de 9 écrans.
En 2021, Frédérique Duperret et Ronan Frémondière reprennent le Comœdia[13].
En [réf. souhaitée], les salles 4, 5 et 6 sont temporairement fermées en raison de travaux sur un immeuble attenant[14]. Il est annoncé que la salle 4 (jusqu'alors la deuxième plus grande salle du Comœdia avec 230 places) sera amputée d'une partie de sa surface et perdra une centaine de places. Les salles rouvrent progressivement de fin 2023 à début 2024[15]. La salle 4, entièrement refaite, est dorénavant en gradins et n'a plus que 124 fauteuils. Depuis début 2024, la salle 1 est équipée d'un projecteur laser 4K.
↑Les autres salles qu'il avait ouvert étaient le Saxe (devenu plus tard le Théâtre de la Tête d'Or) et le Lafayette (devenu par la suite le cinéma La Fourmi)