Colbert werd aangekondigd als nieuwe presentator in april 2014, nadat David Letterman eerder die maand zijn vertrek had aangekondigd; Colbert was eerder de presentator van het satirische nieuwsprogramma The Colbert Report op Comedy Central, waar Colbert zichzelf neerzette als een parodie op conservatieve pundits.
Jon Batiste en de band Stay Human vormden het huisorkest van 2015 tot 2022. Vanaf midden 2022 nam Louis Cato de leiding over van het huisorkest dat van naam veranderde naar The Late Show Band.
Op 12 maart 2020 diende de productie gestaakt te worden omwille van de COVID-19 pandemie in de Verenigde Staten. Op 30 maart herstartte de show vanuit de privé-woning van Colbert, als A Late Show with Stephen Colbert (of ook A Late Show with Stephen at Home).[2][3] Vanaf 10 augustus keerde Colbert terug naar het Ed Sullivan Theater, niet naar de normale studio maar een kleinere studio, zonder publiek, dat opgevat was als een replica van zijn werkbureau.[4][5]
Op 14 juni 2021 keerde Colbert terug naar zijn normale studio, met voltallig publiek. Het Ed Sullivan Theater was hiermee het eerste theater op Broadway dat op volle capaciteit open ging.[6]