Współorganizatorem i pierwszym dyrektorem szkoły był Stanisław Pusiarski, a jej siedziba znajdowała sie początkowo w Krakowie przy ulicy Brzozowej 5. Jednak właśnie historia szkoły rozpoczyna się w roku szkolnym 1952/53 kiedy klasy o specjalności hutniczej zostały przeniesione na ulicę Loretańską 16 i wtedy szkoła otrzymała nazwę Technikum Hutnicze. Jej powstanie było uzasadnione zwiększeniem się liczby klas hutnicznych o specjalnościach: wielkopiecownictwo, walcownictwo, stalownictwo.
W 1954 roku, Technikum Hutnicze zostało przeniesione do nowego budynku przy ulicy Frontu Narodowego 10 w dzielnicy Nowa Huta.
Lata 1955-1962 przyniosły dalszy systematyczny rozwój szkoły.
W pażdzierniku 1955 do Technikum Hutniczego zostało przyłączone Technikum Zawodowe dla Pracujacych zmienione na wydział dla pracujących. Dynamiczny rozwój szkoły spowodował, że dotychczasowy budynek nie gwarantował sprawnej pracy dydaktyczno-wychowawczej i dlatego w 1954 roku rozpoczęto budowę nowego gmachu na osiedlu Szkolnym.
W roku 1959 nastąpiły kolejne przenosiny do nowego budynku przy Alei Lenina 37 dzisiaj jest to osiedle Szkolne 37. W suterenach budynku znalazła pomieszczenia Zasadnicza Szkoła Metalowa.
W 1962 roku istniały w szkole następujące specjalności hutnicze: wielkopiecownictwo, walcownictwo, stalownictwo, gospodarka cieplna, technologia materiałów ogniotrwałych, metalurgia surówki i mechaniczne oraz Zasadnicza Szkoła Metalowa połączy się z Technikum Hutniczym w jedną dużą placówkę o nazwie Technikum Hutniczo-Mechaniczne i Zasadnicza Szkoła Zawodowa nr 5. W tym czasie szkoła liczyła ponad 50 oddziałów i około 2000 uczniów. Zmiana nazwy szkoły powoduje otwarcie nowych klas o specjalności mechanicznej, które w latach późniejszych będą dominować. Szkoła prowadzi własne warsztaty szkolne oraz internat. W roku szkolnym 1969/70 otwarto klasy w technikum i w zasadniczej szkole zawodowej o specjalności samochodowej.
W 1972 roku szkoła staje się Zespołem Szkół Mechanicznych nr 3. W dalszym ciągu następuje rozwój szkoły, powstają: technikum trzyletnie na podbudowie zasadniczej szkoły zawodowej w systemie dziennym i wieczorowym oraz liceum zawodowe. 23 października 1982 roku Zespół Szkół Mechanicznych nr 3 otrzymuje imię gen.Władysława Sikorskiego, zostaje wówczas odsłonięty pomnik patrona, usytuowany na skwerze przed budynkiem szkolnym. Powstają także: w 1991 roku XIX Liceum Ogólnokształcące, w 1995 roku Liceum Techniczne i w 1999 roku Policealne Studium Zawodowe dla absolwentów Liceum Technicznego.
Dotychczas rolę dyrektorów szkoły sprawowali:
1952-1962 – Stanisław Pusiarski
1962-1971 – dr inż. Ryszard Sokołowski
1972-1986 – mgr inż. Jerzy Bargieł
1987- 2012 – mgr Jan Kołodziejczyk
2012 – do dziś – mgr inż. Krzysztof Sekunda
