Protoplastą dynastii był Henryk, hrabia Trastámara, nieślubny syn króla Kastylii Alfonsa XI i Eleonory de Guzmán. W 1369 roku, po zwycięstwie w wojnie domowej ze swym przyrodnim bratem, królem Piotrem I Okrutnym, Henryk rozpoczął panowanie w Kastylii jako Henryk II.
Jego syn Jan I (1379-90) poślubił Eleonorę, córkę króla Aragonii Piotra IV Uroczystego (1336-87). Z małżeństwa tego urodził się syn Ferdynand, który w 1412 roku objął władzę w Aragonii jako król Ferdynand I, tym samym zaczynając panowanie dynastii w tym królestwie.
Drogę do tronu aragońskiego otworzyła bezpotomna śmierć w 1410 roku ostatniego króla aragońskiego z dynastii barcelońskiej, Marcina I Ludzkiego (1396-1410). Bezkrólewie w Aragonii trwało dwa lata, do 1412 roku, kiedy Ferdynand powołujący się na pokrewieństwo z królami Aragonii przez swoją matkę, zyskał przewagę nad swym konkurentem do korony Aragonii, Jakubem I hrabią Urgell. Oficjalnie koronę Aragonii przekazały Ferdynandowi stany wszystkich aragońskich prowincji, zgromadzone w miejscowości Caspe. Tam też w 1412 roku sformułowano tzw. ugodę z Caspe. Akt ten zadecydował o tym, że u progu XV wieku w dwóch najważniejszych hiszpańskich królestwach Kastylii i Aragonii panowali władcy z dwóch linii tej samej dynastii Trastámara. Znakomicie ułatwiło to w przyszłości unię obu królestw.
Królowie Aragonii z dynastii Trastámara nawiązywali do wielkich tradycji swoich poprzedników, próbujących umocnić obecność polityczną Aragonii na Półwyspie Apenińskim. Syn Ferdynanda I, król Alfons V Wspaniały (1416-58), w latach 1421-42 prowadził szereg kampanii, zmierzających do podporządkowania sobie Królestwa Neapolu, realizując tym samym wolę neapolitańskiej królowej Joanny, która w 1421 roku wyznaczyła swoim następcą władcę Aragonii. Działania te zakończyły się ostatecznie sukcesem.
W 1442 roku Alfons V objął władzę w Neapolu, jego spadkobiercą został tam nieślubny syn Ferrante. Osiągnięciom królów aragońskich w polityce zagranicznej towarzyszył postępujący zamęt wewnętrzny w ich królestwie. Już za panowania Alfonsa V wybuchł konflikt między katalońskim patrycjatem (tzw. stronnictwo Biga) a drobnym mieszczaństwem (tzw. stronnictwo Busca). Niepokoje społeczne w Katalonii pogłębiły się jeszcze za panowania kolejnego króla, Jana II (1458-79). Nałożyła się wówczas na nie opozycja patrycjatu wobec dążeń Jana II do wzmocnienia władzy królewskiej kosztem katalońskich stanów. Stało się to przyczyną wojny tychże stanów z Janem II w latach 1462-72. Zakończyła się ona sukcesem króla, który umiejętnie wykorzystał poparcie otrzymane ze strony uboższego mieszczaństwa. Rok 1469 jest datą niezmiernie istotną nie tylko dla wewnętrznych dziejów rodu Trastámara, ale dla całej historii Hiszpanii. Wtedy bowiem doszło do ślubu syna Jana II, Ferdynanda, z dziedziczką tronu Kastylii, Izabelą. Był to krok decydujący na drodze do połączenia się tych dwóch królestw, a tym samym powstania zjednoczonej Hiszpanii. Od 1474 roku Ferdynand panował w Kastylii jako współmałżonek Izabeli, a 5 lat później odziedziczył po ojcu tron Aragonii. Polityczne zjednoczenie Hiszpanii stało się wówczas faktem.
Formalnie jednak do 1516 roku Aragonia i Kastylia były odrębnymi królestwami, zjednoczonymi małżeństwem swoich władców. Ferdynand II Aragoński współtworzył z Izabelą Kastylijską główne sukcesy jednoczącej się Hiszpanii: dokończenie rekonkwisty (w 1492 roku zdobyto Grenadę) oraz początek zamorskiej ekspansji Hiszpanii. Kontynuował także tradycyjną aragońską politykę na terenie południowych Włoch (od 1495 roku skutecznie bronił neapolitańskiego królestwa przed zakusami królów Francji). Konflikt Ferdynanda II Aragońskiego z Francją był również przyczyną jego wyprawy wojennej w 1512 roku przeciw Janowi d' Albret, królowi Nawarry. Nawarra pozostawała wówczas w orbicie wpływów francuskich. Kampania ta zakończyła się pełnym sukcesem króla Ferdynanda, który przyłączył wówczas większość nawarskiego terytorium, wraz z jej stolicą Pamploną do Hiszpanii.
Ferdynand II Aragoński zmarł w 1516 roku. Na nim kończy się panowanie dynastii z Trastámara zarówno w Aragonii, jak i w Kastylii. Od 1516 roku w zjednoczonej Hiszpanii władzę przejął Karol Habsburg, późniejszy cesarz Karol V, syn córki Ferdynanda i Izabeli, Joanny Szalonej, oraz Filipa I Pięknego Habsburga, syna cesarza Maksymiliana I.