Gyvenvietė minima XIV a.Kryžiuočių karo kelių aprašymuose. Buvo Nemajūnų dvaras. 1910 m. pastatytas vandens matavimo postas, vienas seniausių Lietuvoje (jame vis dar matuojamas Nemuno vandens lygis, stebimi potvyniai, tiriami ledo reiškiniai, skaičiuojamas debitas, matuojama vandens temperatūra).
Iki XX a. antrosios pusės kaimas buvo žinomas kaip Nemaniūnai.
Kaimo pakraštyje išlikęs namas, kuriame gyveno veterinaras ir švietėjas Elijošius Nonevičius (1863–1931). Jo namuose lankėsi Liudas Gira, Juozas Tumas-Vaižgantas. Po E. Nonevičiaus mirties sodyba atiteko mokytojui P. Urnevičiui, joje užaugo rašytoja Dalia Urnevičiūtė (1932–2002), lankiusi Nemajūnų mokyklą.
1978–1983 m. Nemajūnų šv. apaštalų Petro ir Pauliaus bažnyčioje vargonininkavo bažnytinės muzikos kūrėjas, vargonininkas Kazimieras Stasiulevičius.
Nemajūnų kapinėse palaidotas kalbininkas Jonas Palionis (1924–2021)
↑Nemajūnai. Lietuviškoji tarybinė enciklopedija, VIII t. Vilnius: Mokslo ir enciklopedijų leidybos institutas, 1981. T.VIII: Moreasas-Pinturikjas, 136 psl.
↑Nemajūnai 2. Tarybų Lietuvos enciklopedija, T. 3 (Masaitis-Simno). – Vilnius: Vyriausioji enciklopedijų redakcija, 1987. // psl. 192