קיבוץ משמר העמק נוסד ב-3 בנובמבר 1926 ע"י חברי תנועת השומר הצעיר מפולין וגליציה שהגיעו לארץ במסגרת העלייה השלישית. לפני העלייה על הקרקע שהו חברי גרעיני המייסדים בחיפה, נהלל ועפולה.

בימיו הראשונים היה קיבוץ משמר העמק מבודד ומוקף כפרים ערביים. החברים עבדו בעיקר בהכשרת קרקע ובנטיעת יערות של הקרן הקיימת לישראל. בהמשך פותחו ענפי המשק החקלאי, בהם גידולי שדה, מטעים, רפת, לול ומדגרה גדולה.

בימי המאבק להקמת מדינת ישראל שימש הקיבוץ בסיס ליחידות הפלמ"ח שהתאמנו במערת הפלמ"ח ובאזור יערות מנשה. מפקדי ההגנה והפלמ"ח הוכשרו כאן לתפקידם ורבים מאלה ששימשו לימים בצמרת הפיקוד של צה"ל קיבלו את הכשרתם בקיבוץ ובסביבתו.

באפריל 1948 הותקף הקיבוץ ע"י לוחמי "צבא ההצלה" של קאוקג'י במטרה להרחיק את השליטה היהודית מכביש ג'נין-חיפה. חברי הקיבוץ ולוחמי הפלמ"ח שתגברו אותו עמדו בפני התקפות קשות שכללו ירי תותחים וניסיונות כיבוש בעזרת משוריינים. הילדים נאלצו להתפנות מהמקום והאוכלוסייה ספגה אבדות בנפש. עמידתם העיקשת של החברים הביאה לבריחתו של קאוקג'י צפונה ולשחרור האזור מאיום הערבים.

חברי משמר העמק מילאו תפקידים ממלכתיים וביטחוניים שונים. כמה מביניהם אף היו חברי כנסת וגם שר אחד: מרדכי בנטוב. הקיבוץ נודע גם באנשי ספר, אמנות ובמה שצמחו בו. משמר העמק ידוע גם במערכת החינוך השיתופית האזורית שהכשירה וחינכה דורות רבים מקרב בני האזור וילדי עליית הנוער.

כיום מונה אוכלוסיית הקיבוץ יותר מ-1,200 מבוגרים וילדים. הקיבוץ ממשיך להתקיים עפ"י התפיסה הקיבוצית המסורתית והוא מתבסס כיום מבחינה כלכלית על מפעל תמ"ה – תעשיות משמר העמק, ליצור מוצרי פלסטיק. ענפי החקלאות מהווים אף הם חלק מהתשתית הכלכלית של הקיבוץ.