Antike und Byzanz (5. Jh. v. Chr. – 14. Jh.)
Die Siedlung wurde um 430 v. Chr. von altgriechischen Kolonisten gegründet, höchstwahrscheinlich Athenern, in der Epoche des Perikles. In der römischen Zeit war die Stadt unter dem Namen Perontikos bekannt und gedieh als Hafen. Nach den Barbareneinfällen des 5.–7. Jahrhunderts wurde sie vom byzantinischen Heerführer Agathon wiederaufgebaut, woher auch der Name Agathopolis stammt. Im Jahr 1306 wurden unter Kaiser Michael IX. die Festungsmauern verstärkt; Teile davon, bis zu 8 m hoch und 3,5 m breit, sind bis heute erhalten.
Osmanische Zeit und Wiedergeburt (1453–1878)
Im 18. und 19. Jahrhundert entwickelte sich Ahtopol zu einem Fischerei- und Handelszentrum; 1796 wurde die Kirche „Hl. Himmelfahrt“ errichtet, und Anfang des 20. Jahrhunderts entstand die Griechische Schule – erbaut von bulgarischen Handwerkern nach Plänen griechischer Architekten und finanziert von griechischen Auswanderern in den USA.
Bulgarisches Ahtopol (1913 — heute)
Nach den Balkankriegen (1912–1913) wurde Ahtopol Teil Bulgariens. Ein großer Brand im Jahr 1918 zerstörte fast die gesamte Stadt – nur die Kirche „Hl. Himmelfahrt“ und ein Haus an der Strandpromenade blieben erhalten. Nach dem griechisch-bulgarischen Bevölkerungsaustausch von 1925 wanderte die griechische Bevölkerung nach Griechenland aus, ihre Plätze nahmen bulgarische Flüchtlinge aus Ostthrakien ein (etwa 150 Familien aus der Region Bunarhisar). Heute ist Ahtopol ein Fischerstädtchen und Sommerziel sowie Ausgangspunkt für den Naturpark Strandscha.