Die Siedlung Albüron wurde bei der Gründung des Klosters St. Urban im Jahre 1194 erstmals erwähnt. Ulrich von Langenstein aus Melchnau schenkte dem neu gegründeten Kloster Güter aus "Aldpurron". 

1248 finden wir die Burg Altbüron, damals wohl die grösste neben Wolhusen und Rothenburg, in den Akten. Sie hatte aber nur 60 Jahre Bestand. Weil Freiherr Rudolf von der Balm, Herr zu Altbüron, 1308 an der Ermordung König Albrechts bei Windisch teilgenommen hatte, wurde die Burg 1309 in einem Vergeltungsakt durch Herzog Leopold I. von Österreich zerstört und ihre Besatzung hingerichtet. Nun gelangte Altbüron an die Deutschherren in Hitzkirch, 1571-1798 an Ludwig Pfyffer und seine Nachkommen.

Die eigentliche politische Oberhoheit über Altbüron, einst österreichisch, ging 1407/1415 durch Kauf des Amtes Willisau, bzw. Eroberung des Aargaus, an die Stadt Luzern über. Bis 1798 verlief die Twinggrenze (Gemeindemarche) zu einem ansehnlichen Teil durch das Melchnauer- und damit Bernbiet. Bereits im 9. Jahrhundert wurden die Bäche Rot und Murg zur Trennungslinie zwischen Ober- und Unteraargau, um anfangs des 15. Jahrhunderts die Grenze zwischen Luzern und Bern zu werden. Mit der Reformation wurde sie zusätzlich zu einer Konfessions- und Kulturgrenze, was sich für Altbüron und seine Umgebung zur Zeit der Religionskriege (1529, 1531, 1656, und 1712) leidvoll auswirkte. Beim Bauernkrieg (1656) hingegen war man hüben und drüben ein Herz und eine Seele. 1847, zur Zeit des Sonderbundskrieges, marschierten eidgenössische Truppen von Langenthal über Melchnau nach Altbüron und weiter nach Zell.

1543 ist in Altbüron eine "Kappeli" überliefert. Die jetzige Kapelle entstand 1683 und wurde 1972/73 restauriert.

Um dem Schleichhandel zu begegnen entstand 1734 eine Zollstätte. 1770 gab es in Altbüron einen Branntweinbezirk.

Die mittelalterliche Dorfgemeinschaft wurde nach den Wirren der Französischen Revolution 1807 zur selbstständigen Gemeinde.

Bereits 1802 errichteten die Altbürer ihr erstes Schulhaus. Das heutige Schulhaus entstand 1967.

Im Jahre 1825 wurde eine Strohflechtschule eingerichtet. Bereits im 18./19. Jahrhundert war das Leinweben als Heimindustrie von Bedeutung.

Der Anfang einer Mühle reicht mindestens in die Zeit der Herren von Balm zurück. Dazu kamen im 17./18. Jahrhundert eine Stampfe, eine Zwingsölmühle, eine Sägerei und eine Reibmühle.

In den 1870er Jahren begann der Eisenbahnbau.