E' ormai certo che i primi stanziamenti umani si siano verificati in questa regione durante il Pliocene. Gli individui della stirpe "Ligure" abitarono nelle grotte naturali montane o in quelle scavate dal mare (allora il livello marino era molto più elevato di quello attuale). I reperti rinvenuti nelle numerose caverne dimostrano che si trattava di tribù molto primitive ed arretrate, che hanno ignorato i metalli lavorati e sono rimaste per secoli in eccezionale stato di isolamento. Dapprima poco o nulla conobbero della coltivazione dei campi, e, praticarono principalmente la caccia, la pesca e la pastorizia transumante. Poi, la progredita civiltà etrusca, che si estese fino a queste terre, cominciò a far sentire un certo influsso che portò all'arte della lavorazione dei metalli. In età susseguente al secolo IV a.C., i Liguri Apuani, premuti dall'invasione gallica, si spostarono verso il mare e respinsero il debole sbarramento etrusco a nord di Pisa oltre l'Arno, mantenendo un atteggiamento ostile avverso le tribù barbare. Nel 193 a.C. ebbe inizio un conflitto che terminò nell'anno 180 a.C., quando i consoli romani Marco Bebio e Publio Cornelio, forti di quattro legioni, costrinsero i Liguri Apuani all'abbandono delle loro terre. (Quarantamila donne e bambini vennero deportati nella campagna di Taurasi, nel Sannio e vennero aiutate con centocinquantamila libbre d'argento.) Furono poi sostituiti in Versilia da coloni romani provenienti da Luni e da Lucca. Nel I secolo a.C., iniziò la bonifica della zona litoranea, con l'esecuzione di alcune opere come la costruzione di importanti opere pubbliche come le , parallele alla medioevale . Poco distante, vicino al lago, sorsero anche alcune ville romane. Presso tali ville, passava la via consolare Aurelia, costruita nel 109 nel tratto Pisa-fiume Magra, utilizzando alcuni tratti della via etrusco-ligure che univa Pisa a Luni. Nel I e II secolo d.C., in seguito allo sfruttamento delle miniere di ferro e di piombo argentifero, aumentarono le possibilità di vita. Nello stesso periodo furono messe in servizio anche alcune cave di marmo. Dopo il V secolo, S. Frediano, vescovo di Lucca, debellò il paganesimo. Non appena venivano abbattuti i simulacri degli Dei, sui ruderi degli stessi templi, fu edificata la prima chiesa, detta chiesa madre o Plebana (da Plebs da cui ), la quale, per avere il fonte battesimale fu dedicata a S. Giovanni Battista, in unione a qualche altro martire, di cui vi era il segno della reliquia nella pietra sacrale dell'altare. E' questo il caso di S. Giovanni e S. Felicita di Valdicastello, di S. Giovanni e S. Stefano di Vallecchia, come pure di S. Stefano di Camaiore, di S. Ambrogio e S. Pantaleone di Elici e di S. Lorenzo di Massaciuccoli, chiese che costituiscono le cinque pievi paleocristiane della Versilia.
Nel 560 e 570, furono costruite dai bizantini due chiese. Si tratta della chiesetta di S. Apollinare sul Monte Quiesa, (Giesa nel dialetto tosco-ligure significa ) e di un'altra chiesa che sorgeva presso Porta Beltrame e che, più tardi, fu fatta demolire da Napoleone per allargare il piano stradale. (Probabilmente apparteneva a quest'ultima il frammento di bassorilievo raffigurante la Cervia attualmente collocato a Seravezza nella chiesa SS. Annunziata). Dopo il mille, la dominazione romana cominciò a sgretolarsi, la situazione peggiorò quando, nel 570, i Longobardi occuparono il territorio lucchese fino al fiume Versilia e successivamente si rese ro padroni dei "fundi" di origine romana e li raggrupparono in "massariciae" o "Masse", al cui centro v'era la "Sala" (corrispondente alla latina "villa" o "fattoria"), che furono poi trasformate in castelli fortificati. Sorsero così "Massa Grausi" (da cui Massarosa), "Massa Cuccoli" (corrotta in "Massaciuccoli"), "Sala Versiliae" (la Rocca dell'odierna Pietrasanta), "Sala Vetza" (Seravezza), ecc.. A proposito di quest'ultima cittadina, è interessante notare che il suo nome non deriva dall'accoppiamento dei nomi dei due fiumi Serra e Vezza, ma dalla dominazione longobarda di "Sala". L'antico borgo chiamato Sala Vetitia, da cui passò al nome di "Sera Vetza", soltanto per un'errata interpretazione filologica del suo toponimo, da parte di un notaio, fu chiamata Seravezza; il notaio poi, dividendo a metà il nome della cittadina, dette rispettivamente ai due fiumi che ivi confluivano i nomi di Serra e Vezza. Per quanto riguarda i possedimenti feudali, si hanno notizie soltanto a partire dal secolo XI e ne risultano padroni i discendenti del longobardi Fraolmo. Tra tutti i Cattani, unici però ad avere uno specifico titolo nobiliare sono i Visconti di Corvaia e di Vallecchia, riconosciuti capi della consorteria versiliese. Questi, dopo varie vicissitudini e lotte sanguinose, furono costretti, nel 1198, a giurare fedeltà al comune di Lucca. Tra il 1219 e il 1226, durante il conflitto con Pisa, Lucca ne approfittò per fortificare il castello di Rotaio. Pisa invece, inviò soldatesche nella zona di Camaiore e fece fortificare Montebello. La storia di Viareggio percorre una strada a se stante dato che anticamente la zona dove adesso sorge era completamente invasa da malsane paludi.