Вулиця виникла у 1830-ті роки під назвою Кадетська, оскільки існував проєкт зведення тут будівлі Київського Володимирського кадетського корпусу. З середини XIX століття переведено до вулиць 1-го розряду— це стало початком розквіту місцевості. 1869 року на честь київського губернатора Івана Фундуклея вулицю було названо Фундуклеївською[1].
Ще раніше було зведено дві будівлі, що й дотепер прикрашають собою вулицю— це будинок жіночої гімназії, відкритий у колишніх власних будинках Фундуклея та будівля Анатомічного театру, зведена у 1851–1853 роках за проєктом архітектораОлександра Беретті.
Основна забудова вулиці здійснена у останній третині XIX— 1-й третині XX століття. Серед найвизначніших споруд цього часу— будівлі театру Бергоньє та Колегії Павла Галагана, Ольгинської гімназії та готелю «Ермітаж». На Фундуклеївській навчались, працювали, жили відомі вчені, літератори, художники, співаки[2].
1892 року тут було відкрито одну з перших ліній київського трамвая, тоді ж вулицю було забруковано.
З березня 1919 року мала назву вулиця Леніна[3][4], за радянським політичним аферистом Володимиром Ульяновим-Леніним, після війни назва була підтверджена у 1944 році[5]. Під час німецької окупації міста у 1942—1943 роках— Театрштрасе (нім.Theater Str., укр.Театральна)[6][7]. Сучасна назва— з 1993 року[8].
За радянської доби тутешня забудова майже не зазнала змін— лише було знесено декілька будівель задля спорудження інституту «Київпроект», натомість ще у 1930-ті роки на розі з вулицею Михайла Коцюбинського було зведено два багатоповерхових будинки, один з яких мав назву «Роліт»— цей будинок подібний до харківського будинку «Слово» і був місцем проживання багатьох відомих письменниківрадянської України.
Нині вулиця Богдана Хмельницького— одна з основних центральних, завдяки привабливій та цікавій забудові привертає увагу киян та гостей міста.
Будинок №5— на честь першого виступу українського професійного театру під керівництвом артиста і драматурга Марка Кропивницького, що відбувся 10 січня 1882 року. Виготовлена з мармуру та бронзи (барельєф) за проєктом скульптора Івана Гончара та архітектора Ісроеля Шмульсона, відкрита 24 травня 1958 року.
Будинок №5— на честь радянського режисера Костянтина Хохлова (1885—1956), який працював у цьому будинку в 1938—1954 роках. Виготовлена у вигляді бронзового барельєфа за проєктом скульптора Наталії Дерегус та архітектора Олега Стукалова, відкрита 3 листопада 1981 року.
Будинок №11— на честь ученого і письменника Агатангела Кримського (1871—1942), який мешкав у цьому будинку в 1885—1889 роках. Виготовлена з граніту (архітектор І.Л.Шмульсон), відкрита у 1971 році.
Будинок №11— на честь поета Івана Франка, який перебував у цьому будинку в 1885—1886 роках. Першу мармурову дошку, виготовлену за проєктом архітектора Ісроеля Шмульсона, відкрито у січні 1955 року, у 1970 році її замінено на гранітну.
Будинок №15— на честь вченого-математика Миколи Крилова (1879—1955), який працював у цьому будинку в 1929—1941 роках. Виготовлена з мармуру (архітектор Ісроель Шмульсон), відкрита 30 листопада 1963 року.
Будинок №27/1— на честь художника Георгія Меліхова (1908—1985), який проживав у цьому будинку в 1949—1985 роках. Виготовлена у вигляді бронзового барельєфа за проєктом скульптора Олександра Скоблікова, відкрита у 1994 році.
Будинок №39— на честь режисера, народного артиста СРСР Дмитра Смолича, який жив і працював у цьому будинку в 1971—1987 роках. Виготовлена у вигляді бронзового барельєфа.
Будинок №42— на честь хірурга Миколи Амосова, який мешкав у цьому будинку в 1971—2002 роках. Виготовлена у вигляді бронзового барельєфа за проєктом скульптора Григорія Хусида, відкрита у 2003 році.
Будинок №47— на честь народного артиста СРСР Миколи Ворвулева (1917—1967), який мешкав у цьому будинку в 1957—1967 роках. Виготовлена у вигляді бронзового барельєфа за проєктом скульптора Юрія Багаліки та архітектора Руслана Кухаренка, відкрита у 1994 році.
Будинок №50— на честь піонера вітчизняного дирежаблебудування інженера-конструктора Федора Андерса (1868—1926), який жив у цьому будинку в 1913—1926 роках. Виготовлена з граніту за проєктом архітектора В.Л.Лоботинського, відкрита 30 жовтня 1970 року.
Будинок №66— на честь співачки, народної артистки УРСР Оксани Петрусенко, яка проживала у цьому будинку в 1937—1950 роках. Виготовлена з бронзи та граніту (скульптор Галина Кальченко, архітектор Раїса Бикова), відкрита 5 березня 1966 року.
Будинок №66— на честь народного художника УРСР Карпа Трохименка (1885—1979), який мешкав у цьому будинку в 1948—1979 роках. Виготовлена у вигляді бронзового барельєфа за проєктом скульптора Олександра Скоблікова, архітекторів Г.А.Щербини та К.Н.Сидорова. Відкрита 24 жовтня 1985 року.
На честь А.В.Головка, який жив і працював у цьому будинку в 1934—1989 роках. Виготовлена у вигляді бронзового барельєфа за проєктом скульптора М.К.Вронського та архітектора В.Г.Гнездилова. Відкрита 15 липня1975 року.
На честь письменника О.Т.Гончара (1918—1995), який мешкав у цьому будинку. Бронзовий бюст роботи скульпторів В.О.Бика та Р.В.Найди відкрито у 1996 році.
На честь Д.Н.Гофштейна (1889Н1952), який жив у цьому будинку. Виготовлена у вигляді бронзового горельєфа за проєктом скульптора В.І.Сівка, відкрита у 1994 році.
На честь радянського письменника М.І.Дубова (1910—1983), який жив і працював у цьому будинку. Виготовлена у вигляді бронзового барельєфа за проєктом скульптора М.П.Рапая та архітектора В.Д.Єлізарова, відкрита у 1987 році.
На честь поетеси Л.В.Забашти, яка жила і працювала у цьому будинку в 1958—1990 роках. Виготовлена у вигляді бронзового горельєфа за проєктом скульптора М.І.Білика, відкрита у 2003 році.
На честь вченого-літературознавця Л.М.Коваленка, який мешкав у цьому будинку в 1965—1983 роках. Виготовлена у вигляді бронзового барельєфа за проєктом скульптора М.П.Горлового, відкрита у 2002 році.
На честь письменника І.А.Кочерги, який жив і працював у цьому будинку в 1934—1952 роках. Виготовлена з бронзи та граніту (барельєф) за проєктом скульптора А.А.Шапрана та архітектора П.Е.Захарченка, відкрита 29 грудня1960 року.
На честь письменника О.Л.Кундзіча, який жив і працював у цьому будинку в 1954—1964 роках. Виготовлена у вигляді гранітного барельєфа (скульптор Н.М.Дерегус, архітектор Нгуєн Дзинь Лок), відкрита 19 жовтня1971 року.
На честь композитора Б.М.Лятошинського (1895—1968), який жив і працював у цьому будинку. Виготовлена з бронзи та граніту (барельєф) за проєктом скульптора А.А.Баннікова та архітектора О.К.Стукалова, відкрита 15 квітня1969 року.
На честь поета А.С.Малишка, який проживав у цьому будинку в 1952—1970 роках. Виготовлена у вигляді бронзового барельєфа за проєктом скульптора І.В.Макогона, відкрита 23 вересня1973 року.
На честь письменника П.Й.Панча, який жив і працював у цьому будинку в 1936—1938 роках. Виготовлена у вигляді бронзового горельєфу за проєктом скульптора А.В.Куща та архітектора П.П.Кудрія. Відкрита 24 липня1981 року.
На честь письменниці М.А.Пригари (1908—1983), яка жила і працювала у цьому будинку в 1944—1983 роках. Виготовлена у вигляді бронзового барельєфа за проєктом скульптора М.П.Рапая, відкрита у 1990 році.
На честь голови Української Громадської Групи сприяння виконанню Гельсінських угод М.Д.Руденка, який проживав у цьому будинку. Виготовлена з граніту.
На честь письменника Н.С.Рибака, який жив і працював у цьому будинку в 1935—1978 роках. Виготовлена у вигляді бронзового барельєфа за проєктом скульптора Б.С.Довганя та архітектора А.Ф.Ігнащенка, відкрита 22 лютого1984 року.
На честь поета М.Т.Рильского, жив і працював у цьому будинку в 1934—1964 роках. Виготовлена у вигляді гранітного горельєфа (виготовив С.Ф.Тимофеєв за проєктом скульптора П.Ф.Остапенка), відкрита 19 березня1965 року.
На честь письменника В.М.Собко, який жив і працював у цьому будинку в 1935—1981 роках. Виготовлена у вигляді бронзового барельєфа за проєктом скульптора А.В.Куща та архітектора П.П.Купрія, відкрита 14 січня1983 року.
На честь поета П.М.Усенка (1902—1972), який жив і працював у цьому будинку в 1933—1975 роках. Виготовлений у вигляді бронзового барельєфа за проєктом скульптора Н.М.Дерегус та архітектора М.В.Яценка, відкритий 21 червня1978 року.
На честь письменника М.І.Чабанівського (1910—1973), який жив і працював у цьому будинку в 1956—1973 роках. Виготовлена з граніту за проєктом скульптора В.І.Зноби, відкрита у 2005 році.
На честь поета М.І.Шпака, який жив і працював у цьому будинку в 1935—1941 роках. Виготовлений у вигляді бронзового барельєфа за проєктом скульптора О.О.Супрун та архітектора А.Ф.Ігнащенка, відкритий 19 липня1973 року.
На честь письменника М.М.Шумила, який жив і працював у цьому будинку з 1958 до 1982 рік. Виготовлений у вигляді бронзового барельєфа за проєктом скульптора Р. Найди, відкритий 17 січня2011 року.
№6 (1850-ті; 1874—1875; 1892; 1949—1950— над- та перебудова)— колишня Фундуклеївська жіноча гімназія (нині Нафтогаз України), архітектори Олексій Заваров, Р. Книжник (над- та перебудова), стиль— сталінський ретроспективізм; перебуває на державному обліку як пам'ятка історії місцевого значення;
№12-14 (1884; 1910)— колишній прибутковий будинок дружини купця 1-ї гільдії М. Вольфсон (надбудовано для В. Кудашева), автор надбудови 2-х поверхів— арх. В. Ніколаєв (?), стиль неоренесанс/цегляний; нині відселений, перебуває на реконструкції;
№31/27 (1876; 1900—1901)— колишній прибутковий будинок колезького асесора А. Крижановського, арх. О. Хойнацький, перебудова— арх. В. Ніколаєв, стиль— неоренесанс/необароко;
№46 (1888—1890)— колишній особняк інж. М.Максимовича;
№50 (1894—1895)— колишній прибутковий будинок дворянки С. Хомицької. Триповерховий цегляний будинок збудований у другій половині XIX століття. Поверхи розділені горизонтальними тягами, фасад першого поверху рустований. Головний фасад прикрашений рустованими пілястрами, декоративними блоками підвіконників і ліпним орнаментом[10];
№51-а, 51-б, 51-в (поч. ХХст.)— колишня садиба Г. Міхельсон (головний будинок та два флігелі), в якій містилися Вищі жіночі курси;
№52 (1904—1905)— колишній прибутковий будинок інженера шляхів сполучень П. Алексєєва;
№56 (1890-ті)— колишній прибутковий будинок інженера І. Петрова;
№58;
№59-а (1896)— флігель колишньої садиби міщанки У. Щербини;
№59-б (1912—1915)— колишній прибутковий будинок дружини статського радника Е.-К. Валькер;
№59-в (1912—1915)— колишній прибутковий будинок дружини статського радника Е.-К. Валькер;
№66 (1936)— житловий будинок, зведений для старих більшовиків;
№68 (1930-ті)— будинок Роліт, де мешкали багато відомих письменників;
№72 (1908—1909)— флігель колишньої садиби присяжного повіреного В. Гельда;
№72-б (1896—1897; 1908; 2006)— флігель колишньої садиби дворянки Л. Щелканцової;
№72-в (1846; 1887)— головний будинок колишньої садиби міщанина М. Вересова;
№72-г (1897)— флігель колишньої садиби дворянки Л. Щелканцової;
№84 (1892)— колишній прибутковий будинок селянина М. Матвєєва;
№94 (кін. 1890-х)— колишній прибутковий будинок купця І. Холодова.
Також історичну та архітектурну цінність мають будинки №3, 8, 10, 21, 34, 35, 44, 45б, 48, 53, 57, 59, 62, 63, 64, 70, 72, 72б, 74, 84, 86, що споруджені у 2-й половині XIX— 1-й половині XX століття.
25 лютого 2016 стався обвал перекриттів у будинку №12-14 (пам'ятка архітектури місцевого значення) на вулиці Богдана Хмельницького, внаслідок чого двоє осіб загинуло[13][14]. Причиною обвалу визнано порушення в ході будівельних робіт, які проводила компанія, заснована міністром уряду Азарова Віктором Бойком[15]. У лютому 2018р. в цій самій будівлі сталася пожежа горішнього поверху та покрівлі на площі 600кв.м[16].
Шевченківська районова управа м. Києва. Список вулиц, майданів, садків і парків р-ну «Киев-Центр». На 1-ше Липня 1943р. // ДАКО, ф. Р-2359, оп. 3 , спр. 7, арк. 36.
П. М. Калугин. Дом, в котором жил Андерс Ф. Ф. // Памятники российским деятелям истории и культуры в Украине. Каталог-справочник. Киев. 2008. С. 8. ISBN 978-966-8325-87-8(рос.)