Государственный центральный музей кино основан в марте 1989 года на базе реорганизованного Музейного отдела Всесоюзного Бюро пропаганды киноискусства. С момента открытия был размещен в Киноцентре на Красной Пресне. С конца 2005 года фондовые хранилища Музея кино располагаются на территории Киноконцерна «Мосфильм», а кинолектории и другие музейные мероприятия проходят на различных площадках Москвы. С октября 2014 года одной из официальных площадок Музея кино стал Центральный дом кинематографистов.

В 2015 году был заключен договор между ФГБУК «Государственный центральный музей кино» и ОАО «ВДНХ» о долгосрочной аренде павильона ВДНХ № 36. С весны 2016 года в нём осуществлялся капитальный ремонт.

19 октября 2017 года в отреставрированном павильоне состоялось открытие Музея кино. В новом здании находятся шесть выставочных зон, фондохранилища, научно-образовательный центр и три кинозала, оборудование которых позволяет показывать кино не только с цифровых, но и с аналоговых носителей - на пленке 16 и 35 мм.

В музее открыты выставки: «Лабиринт истории», «Анна. Прибытие поезда», «Кино – это звёзды».

«Лабиринт истории» знакомит посетителей с главными событиями первого столетия российского кинематографа. Экспозиция разделена на шесть комплексов: «Аттракцион» (дореволюционное кино 1890-1910-х годов), «Эксперимент» (революционные, авангардные 1920-е годы), «Триумф и трагедия» (сталинское кино и кинематограф времен войны, 1930-40-е), «Поэзия» (кино оттепели, 1950-60-е), «Исповедь» (интеллектуальное, авторское кино 1970-х), «Протест» (эпоха перестройки, 1980-е). При помощи новых технологий и образных средств современного искусства зрители смогут ощутить аутентичную атмосферу тех времён.

«Анна. Прибытие поезда» приурочена к 140-летию завершения публикации великого романа Льва Николаевича Толстого «Анна Каренина» в литературном и общественно-политическом журнале «Русский вестник» (1875-1877). Почти ровесник изобретения кинематографа, роман «Анна Каренина» стал одним из самых экранизируемых произведений мировой литературы. Связанные с железной дорогой ключевые сцены навсегда соединили его в сознании кинематографистов и зрителей с эпохальными кадрами фильма братьев Люмьер «Прибытие поезда на вокзал Ла-Сьотта», потрясшими в 1895 году воображение современников. Коллекция костюмов, плакатов, фотоматериалов и эскизов из фондов Центрального государственного музея кино стала основой рассказа об уникальной кинематографической судьбе культового романа. Спонсоры приобретения коллекции костюмов к фильму Сергея Соловьева «Анна Каренина» — ООО «Азия Синема-М», ЗАО «Подвеска и витрины».

«Кино – это звёзды» позволит встретиться лицом к лицу с кинозвёздами советских времён. В экспозицию выставки вошли портреты актёров, хранящиеся в одной из самых обширных коллекций музея – фототеке. Отечественное кино, в отличие от кинематографа Голливуда, построенного на «системе кинозвёзд», всегда было в первую очередь режиссерским, авторским. И все-таки наши актеры были звёздами не менее яркими, нежели их западные коллеги. За каждым из портретов – беззаветное служение искусству, яркая судьба, целая эпоха из истории страны и кино.