Die Stadt entstand vermutlich im 5. oder 6. Jahrhundert als befestigte Siedlung in der Peripherie des Byzantinischen Reiches. Möglicherweise ist der Ort identisch mit der Stadt Phoullai (Φουλλαι), die in verschiedenen Quellen genannt wird, bislang aber nicht eindeutig lokalisiert ist. Die Bevölkerung der Stadt dürfte damals überwiegend alanisch gewesen sein.

In der Zeit der Herrschaft der Kyptschaken über die Krim gelangte die Stadt in deren Gewalt und erhielt den Namen Kyrk-Er, was ‚Vierzig Orte‘ bedeutet.

1299 wurde Kyrk-Er durch Truppen der Goldenen Horde unter der Führung von Emir Nogai erstürmt und geplündert. Im 13. und 14. Jahrhundert war die Stadt das Zentrum eines kleinen Fürstentums, das sich in Abhängigkeit von der Goldenen Horde befand. Ab dem 14. Jahrhundert siedelten sich in der Stadt Karäer an. Zur Zeit der Entstehung des Khanats Krim dürften sie bereits die Mehrheit der örtlichen Bevölkerung ausgemacht haben.

Im 15. Jahrhundert wurde Kyrk-Er Residenz des ersten Khans der unabhängigen Krim, Haci I. Giray. Unter Khan Meñli I. Giray wurde die Hauptstadt allerdings in das neu gegründete Bachtschyssaraj verlegt. Die alte Festung wurde als Gefängnis für hochgestellte Kriegsgefangene genutzt. Außerdem wurde an dem Ort eine Münzerei eingerichtet. In dieser Zeit erhielt die Festung ihren heutigen Namen Çufut Qale ‚Judenfestung‘, da ihre karäischen Bewohner einer spezifischen Form des Judentums angehörten. Die Karäer selbst nennen den Ort Dschuft Kale (karaimisch für ‚Doppelfestung‘) oder schlicht Kale ‚Festung‘.

Nachdem die Krim Teil des Russischen Reiches geworden war, begann die karäische Bevölkerung, die Festungsstadt zu verlassen und sich in anderen Ortschaften auf der Krim anzusiedeln. Gegen Ende des 19. Jahrhunderts war Tschufut-Kale schließlich gänzlich entvölkert.