A história da Acadêmicos do Grande Rio vem desde os anos 50, apesar de ter nascido oficialmente apenas em 1971. A escola de samba Cartolinhas de Caxias já participava do Grupo de Elite na época e era muito respeitada no Rio de Janeiro. Seu último desfile aconteceu na década de 70, quando os dirigentes se uniram aos da União do Centenário, do Capricho do Centenário e da Unidos da Vila Luiz e fundaram o Grêmio Recreativo Escola de Samba Grande Rio.
Em 1988 houve mais uma fusão, desta vez com a Acadêmicos de Caxias. Já em sua estreia venceu e seguiu para o Grupo de Acesso A. Durante os anos 90 a agremiação obteve bons e maus resultados, mas conseguiu chegar à principal categoria do Carnaval e se firmou como a escola queridinha das estrelas.
Estreante no Grupo Especial em 1991, a Grande Rio levou para a Sapucaí um enredo que falava sobre a criação da vida. Entre os artistas e personalidades que desfilaram pela escola estavam Carla Marins, Wolf Maya, Lu Mendonça, Solange Couto, Sônia Lima e Wagner Montes.
Uma polêmica marcou o Carnaval de 1994 para a agremiação. Ao contar a história da Umbanda pela visão de Zé Pilintra e prometer diversos carros alegóricos luxuosos com artistas por todas as partes, uma denúncia abalou a estrutura da escola. Poucos dias antes do desfile houve uma vistoria no barracão com o objetivo de verificar se imagens eclesiásticas e sacras seriam ou não colocadas na avenida. A Grande Rio evitou maiores problemas, cumpriu o mandato de apreensão e retirou os terços que seriam usados na ala das baianas.
Em 1998, cantando um samba enredo bem popular, a Grande Rio falou sobre o centenário do nascimento de Luiz Carlos Prestes. Apesar do belo desfile, a agremiação recebeu muitas críticas por colocar uma musas do movimento Sem Terra, Débora Rodrigues, como um dos destaques de seus carros, o que causou insatisfação da própria família do ex-líder comunista.
Joãosinho Trinta foi para a escola e deixou sua marca pelo seu desfile de 2001. O enredo contou a história de José Datrino, um ex-empresário de Niterói que, ao saber do incêndio em um circo em sua cidade com cerca de 500 mortos, acabou ficando louco e se tornou um personagem popular do Rio de Janeiro. Mais conhecido como Profeta Gentileza, ele abandonou todo o seu dinheiro e passou a falar de gentileza pelas ruas cariosas, tornando-se um mito e o homenageado da Grande Rio.
Naquele ano, apesar do tema que conquistou o público, um homem voador utilizando um foguete portátil de quase R$ 300 mil e a presença de celebridades como Miguel Falabella e Christiane Torloni, a escola ultrapassou o número de carros alegóricos permitidos e acabou perdendo pontos.
Outra grande polêmica sofrida pela Grande Rio aconteceu em 2004, quando, por decisão judicial, dois de seus carros foram censurados. Ao falar sobre sexo, a escola apresentou uma ala homenageando o movimento GLBT, carros sobre os prazeres da vida noturna, Aids, entre outras referências. O tema complexo e bem delicado fez com que Joãosinho Trinta fosse demitido mesmo antes de as notas serem divulgadas.
A Grande Rio foi a escola que mais sofreu com o incêndio acontecido na Cidade do Samba em 2011. A agremiação perdeu todas as quatro mil fantasias e teve um prejuízo de cerca de R$ 10 milhões. Desfilando como hours concours, por não ter como dar notas para o seu desfile, ela mostrou superação e arrancou muitos aplausos do público durante a sua passagem pela Sapucaí. Com o problema, não houve descenso e em 2012 serão 13 escolas desfilando na avenida.
