Вулиця виникла у 1830-ті роки під назвою Кадетська, оскільки існував проєкт зведення тут будівлі Київського Володимирського кадетського корпусу. З середини XIX століття переведено до вулиць 1-го розряду — це стало початком розквіту місцевості. 1869 року на честь київського губернатора Івана Фундуклея вулицю було названо Фундуклеївською[1].
Ще раніше було зведено дві будівлі, що й дотепер прикрашають собою вулицю — це будинок жіночої гімназії, відкритий у колишніх власних будинках Фундуклея та будівля Анатомічного театру, зведена у 1851–1853 роках за проєктом архітектораОлександра Беретті.
Основна забудова вулиці здійснена у останній третині XIX — 1-й третині XX століття. Серед найвизначніших споруд цього часу — будівлі театру Бергоньє та Колегії Павла Галагана, Ольгинської гімназії та готелю «Ермітаж». На Фундуклеївській навчались, працювали, жили відомі вчені, літератори, художники, співаки[2].
1892 року тут було відкрито одну з перших ліній київського трамвая, тоді ж вулицю було забруковано.
З березня 1919 року мала назву вулиця Леніна[3][4], за радянським політичним аферистом Володимиром Ульяновим-Леніним, після війни назва була підтверджена у 1944 році[5]. Під час німецької окупації міста у 1942—1943 роках — Театрштрасе (нім.Theater Str., укр.Театральна)[6][7]. Сучасна назва — з 1993 року[8].
За радянської доби тутешня забудова майже не зазнала змін — лише було знесено декілька будівель задля спорудження інституту «Київпроект», натомість ще у 1930-ті роки на розі з вулицею Михайла Коцюбинського було зведено два багатоповерхових будинки, один з яких мав назву «Роліт» — цей будинок подібний до харківського будинку «Слово» і був місцем проживання багатьох відомих письменниківрадянської України.
Нині вулиця Богдана Хмельницького — одна з основних центральних, завдяки привабливій та цікавій забудові привертає увагу киян та гостей міста.
Будинок № 5 — на честь першого виступу українського професійного театру під керівництвом артиста і драматурга Марка Кропивницького, що відбувся 10 січня 1882 року. Виготовлена з мармуру та бронзи (барельєф) за проєктом скульптора Івана Гончара та архітектора Ісроеля Шмульсона, відкрита 24 травня 1958 року.
Будинок № 5 — на честь радянського режисера Костянтина Хохлова (1885—1956), який працював у цьому будинку в 1938—1954 роках. Виготовлена у вигляді бронзового барельєфа за проєктом скульптора Наталії Дерегус та архітектора Олега Стукалова, відкрита 3 листопада 1981 року.
Будинок № 11 — на честь ученого і письменника Агатангела Кримського (1871—1942), який мешкав у цьому будинку в 1885—1889 роках. Виготовлена з граніту (архітектор І. Л. Шмульсон), відкрита у 1971 році.
Будинок № 11 — на честь поета Івана Франка, який перебував у цьому будинку в 1885—1886 роках. Першу мармурову дошку, виготовлену за проєктом архітектора Ісроеля Шмульсона, відкрито у січні 1955 року, у 1970 році її замінено на гранітну.
Будинок № 15 — на честь вченого-математика Миколи Крилова (1879—1955), який працював у цьому будинку в 1929—1941 роках. Виготовлена з мармуру (архітектор Ісроель Шмульсон), відкрита 30 листопада 1963 року.
Будинок № 27/1 — на честь художника Георгія Меліхова (1908—1985), який проживав у цьому будинку в 1949—1985 роках. Виготовлена у вигляді бронзового барельєфа за проєктом скульптора Олександра Скоблікова, відкрита у 1994 році.
Будинок № 39 — на честь режисера, народного артиста СРСР Дмитра Смолича, який жив і працював у цьому будинку в 1971—1987 роках. Виготовлена у вигляді бронзового барельєфа.
Будинок № 42 — на честь хірурга Миколи Амосова, який мешкав у цьому будинку в 1971—2002 роках. Виготовлена у вигляді бронзового барельєфа за проєктом скульптора Григорія Хусида, відкрита у 2003 році.
Будинок № 47 — на честь народного артиста СРСР Миколи Ворвулева (1917—1967), який мешкав у цьому будинку в 1957—1967 роках. Виготовлена у вигляді бронзового барельєфа за проєктом скульптора Юрія Багаліки та архітектора Руслана Кухаренка, відкрита у 1994 році.
Будинок № 50 — на честь піонера вітчизняного дирежаблебудування інженера-конструктора Федора Андерса (1868—1926), який жив у цьому будинку в 1913—1926 роках. Виготовлена з граніту за проєктом архітектора В. Л. Лоботинського, відкрита 30 жовтня 1970 року.
Будинок № 66 — на честь співачки, народної артистки УРСР Оксани Петрусенко, яка проживала у цьому будинку в 1937—1950 роках. Виготовлена з бронзи та граніту (скульптор Галина Кальченко, архітектор Раїса Бикова), відкрита 5 березня 1966 року.
Будинок № 66 — на честь народного художника УРСР Карпа Трохименка (1885—1979), який мешкав у цьому будинку в 1948—1979 роках. Виготовлена у вигляді бронзового барельєфа за проєктом скульптора Олександра Скоблікова, архітекторів Г. А. Щербини та К. Н. Сидорова. Відкрита 24 жовтня 1985 року.
На честь А. В. Головка, який жив і працював у цьому будинку в 1934—1989 роках. Виготовлена у вигляді бронзового барельєфа за проєктом скульптора М. К. Вронського та архітектора В. Г. Гнездилова. Відкрита 15 липня1975 року.
На честь Д. Н. Гофштейна (1889Н1952), який жив у цьому будинку. Виготовлена у вигляді бронзового горельєфа за проєктом скульптора В. І. Сівка, відкрита у 1994 році.
На честь радянського письменника М. І. Дубова (1910—1983), який жив і працював у цьому будинку. Виготовлена у вигляді бронзового барельєфа за проєктом скульптора М. П. Рапая та архітектора В. Д. Єлізарова, відкрита у 1987 році.
На честь поетеси Л. В. Забашти, яка жила і працювала у цьому будинку в 1958—1990 роках. Виготовлена у вигляді бронзового горельєфа за проєктом скульптора М. І. Білика, відкрита у 2003 році.
На честь вченого-літературознавця Л. М. Коваленка, який мешкав у цьому будинку в 1965—1983 роках. Виготовлена у вигляді бронзового барельєфа за проєктом скульптора М. П. Горлового, відкрита у 2002 році.
На честь письменника І. А. Кочерги, який жив і працював у цьому будинку в 1934—1952 роках. Виготовлена з бронзи та граніту (барельєф) за проєктом скульптора А. А. Шапрана та архітектора П. Е. Захарченка, відкрита 29 грудня1960 року.
На честь письменника О. Л. Кундзіча, який жив і працював у цьому будинку в 1954—1964 роках. Виготовлена у вигляді гранітного барельєфа (скульптор Н. М. Дерегус, архітектор Нгуєн Дзинь Лок), відкрита 19 жовтня1971 року.
На честь композитора Б. М. Лятошинського (1895—1968), який жив і працював у цьому будинку. Виготовлена з бронзи та граніту (барельєф) за проєктом скульптора А. А. Баннікова та архітектора О. К. Стукалова, відкрита 15 квітня1969 року.
На честь письменника П. Й. Панча, який жив і працював у цьому будинку в 1936—1938 роках. Виготовлена у вигляді бронзового горельєфу за проєктом скульптора А. В. Куща та архітектора П. П. Кудрія. Відкрита 24 липня1981 року.
На честь письменниці М. А. Пригари (1908—1983), яка жила і працювала у цьому будинку в 1944—1983 роках. Виготовлена у вигляді бронзового барельєфа за проєктом скульптора М. П. Рапая, відкрита у 1990 році.
На честь голови Української Громадської Групи сприяння виконанню Гельсінських угод М. Д. Руденка, який проживав у цьому будинку. Виготовлена з граніту.
На честь поета М. Т. Рильского, жив і працював у цьому будинку в 1934—1964 роках. Виготовлена у вигляді гранітного горельєфа (виготовив С. Ф. Тимофеєв за проєктом скульптора П. Ф. Остапенка), відкрита 19 березня1965 року.
На честь письменника В. М. Собко, який жив і працював у цьому будинку в 1935—1981 роках. Виготовлена у вигляді бронзового барельєфа за проєктом скульптора А. В. Куща та архітектора П. П. Купрія, відкрита 14 січня 1983 року.
На честь поета П. М. Усенка (1902—1972), який жив і працював у цьому будинку в 1933—1975 роках. Виготовлений у вигляді бронзового барельєфа за проєктом скульптора Н. М. Дерегус та архітектора М. В. Яценка, відкритий 21 червня1978 року.
На честь письменника М. І. Чабанівського (1910—1973), який жив і працював у цьому будинку в 1956—1973 роках. Виготовлена з граніту за проєктом скульптора В. І. Зноби, відкрита у 2005 році.
На честь поета М. І. Шпака, який жив і працював у цьому будинку в 1935—1941 роках. Виготовлений у вигляді бронзового барельєфа за проєктом скульптора О. О. Супрун та архітектора А. Ф. Ігнащенка, відкритий 19 липня1973 року.
На честь письменника М. М. Шумила, який жив і працював у цьому будинку з 1958 до 1982 рік. Виготовлений у вигляді бронзового барельєфа за проєктом скульптора Р. Найди, відкритий 17 січня2011 року.
№ 6 (1850-ті; 1874—1875; 1892; 1949—1950 — над- та перебудова) — колишня Фундуклеївська жіноча гімназія (нині Нафтогаз України), архітектори Олексій Заваров, Р. Книжник (над- та перебудова), стиль — сталінський ретроспективізм; перебуває на державному обліку як пам'ятка історії місцевого значення;
№ 10 (1903—1904) — колишня садиба Ф. Міхельсона (головний будинок та флігель), архітектор Е. Брадтман;
№ 11 (1860-ті, 1871, 1896) — будівля Колегії Павла Галагана; нині Музей літератури, арх. О. Шиле (перебудова 1871 з пристосуванням під Колегію), стиль пізній класицизм/неоренесанс;
№ 12-14 (1884; 1910) — колишній прибутковий будинок дружини купця 1-ї гільдії М. Вольфсон (надбудовано для В. Кудашева), автор надбудови 2-х поверхів — арх. В. Ніколаєв (?), стиль неоренесанс/цегляний; нині відселений, перебуває на реконструкції;
№ 31/27 (1876; 1900—1901) — колишній прибутковий будинок колезького асесора А. Крижановського, арх. О. Хойнацький, перебудова — арх. В. Ніколаєв, стиль — неоренесанс/необароко;
№ 46 (1888—1890) — колишній особняк інж. М. Максимовича;
№ 50 (1894—1895) — колишній прибутковий будинок дворянки С. Хомицької. Триповерховий цегляний будинок збудований у другій половині XIX століття. Поверхи розділені горизонтальними тягами, фасад першого поверху рустований. Головний фасад прикрашений рустованими пілястрами, декоративними блоками підвіконників і ліпним орнаментом[10];
№ 51-а, 51-б, 51-в (поч. ХХ ст.) — колишня садиба Г. Міхельсон (головний будинок та два флігелі), в якій містилися Вищі жіночі курси;
№ 52 (1904—1905) — колишній прибутковий будинок інженера шляхів сполучень П. Алексєєва;
№ 56 (1890-ті) — колишній прибутковий будинок інженера І. Петрова;
№ 58;
№ 59-а (1896) — флігель колишньої садиби міщанки У. Щербини;
№ 59-б (1912—1915) — колишній прибутковий будинок дружини статського радника Е.-К. Валькер;
№ 59-в (1912—1915) — колишній прибутковий будинок дружини статського радника Е.-К. Валькер;
№ 66 (1936) — житловий будинок, зведений для старих більшовиків;
№ 68 (1930-ті) — будинок Роліт, де мешкали багато відомих письменників;
№ 72 (1908—1909) — флігель колишньої садиби присяжного повіреного В. Гельда;
№ 72-б (1896—1897; 1908; 2006) — флігель колишньої садиби дворянки Л. Щелканцової;
№ 72-в (1846; 1887) — головний будинок колишньої садиби міщанина М. Вересова;
№ 72-г (1897) — флігель колишньої садиби дворянки Л. Щелканцової;
№ 84 (1892) — колишній прибутковий будинок селянина М. Матвєєва;
№ 94 (кін. 1890-х) — колишній прибутковий будинок купця І. Холодова.
Також історичну та архітектурну цінність мають будинки № 3, 8, 10, 21, 34, 35, 44, 45б, 48, 53, 57, 59, 62, 63, 64, 70, 72, 72б, 74, 84, 86, що споруджені у 2-й половині XIX — 1-й половині XX століття.
25 лютого 2016 стався обвал перекриттів у будинку № 12-14 (пам'ятка архітектури місцевого значення) на вулиці Богдана Хмельницького, внаслідок чого двоє осіб загинуло[13][14]. Причиною обвалу визнано порушення в ході будівельних робіт, які проводила компанія, заснована міністром уряду Азарова Віктором Бойком[15]. У лютому 2018 р. в цій самій будівлі сталася пожежа горішнього поверху та покрівлі на площі 600 кв. м[16].
↑Шевченківська районова управа м. Києва. Список вулиц, майданів, садків і парків р-ну «Киев-Центр». На 1-ше Липня 1943 р. // ДАКО, ф. Р-2359, оп. 3 , спр. 7, арк. 36.
↑П. М. Калугин. Дом, в котором жил Андерс Ф. Ф. // Памятники российским деятелям истории и культуры в Украине. Каталог-справочник. Киев. 2008. С. 8. ISBN 978-966-8325-87-8(рос.)