Идея создания детского телеканала в системе спутникового телевидения «НТВ-Плюс» возникла после проведения двух социологических опросов: один из них проводила сама телекомпания, а другой — фонд «Общественное мнение». На выбор предлагалось несколько возможных специализированных каналов со своими названиями и концепциями — «Мотор» (о средствах перемещения по воде, земле и воздуху), «Классическая музыка», «Релакс» (демонстрация успокоительных видеоклипов с расслабляющей музыкой), «Здоровье», «Магазин на диване» (телемагазин), «Информационный» и «Детский мир». По результатам опроса большинство опрошенных склонились к тому, что пятым каналом в системе должен быть «Детский мир».
Телеканал начал своё вещание 29 ноября 1997 года в пакете «НТВ-Плюс» в экспериментальном режиме. 1 января 1998 года начался закодированный приём телеканала. На начальном этапе работы телеканала его вещание осуществлялось с 7:30 утра до 21:00 вечера.
В период с 29 ноября 1997 по 31 декабря 1998 года сетка вещания телеканала включала в себя, в основном, обучающие познавательные передачи и развлекательные шоу, а также мультфильмы и сериалы. Контент телеканала производился при непосредственном участии компании «Видеофильм». Однако в начале 1999 года формат канала значительно изменился и стал более приближённым к формату телеканалов «Наше кино» и «Мир кино». Вместе с этим изменилось и время его вещания — оно стало осуществляться с 8 утра до 8 вечера. Данный режим вещания телеканала сохранялся на протяжении долгого времени — вплоть до 10 декабря 2007 года, когда время начала вещания было сдвинуто на два часа раньше, на 6:00 МСК.
В 2000 году телекомпания «НТВ-Плюс» получила премию Hot Bird TV Awards за телеканал «НТВ-Плюс Детский мир».
В конце 1990-х — начале 2000-х годов канал входил в систему «НТВ-Плюс». Однако с 2003 года он принадлежит RTVi. Продолжительное время эксклюзивные права на канал на территории России сохранялись за «НТВ-Плюс». Но с середины 2000-х годов его основным российским дистрибьютором стала компания «МедиаМарт». Кроме этого, после перехода к «МедиаМарту» телеканал начал распространяться в российских кабельных сетях.
К началу 2000-х годов киностудии, подконтрольные холдингу «Медиа-Мост», отсняли около 300 часов российской сериальной библиотеки, а сериалы их производства транслировались на каналах НТВ и ТНТ общим объёмом 13 часов в неделю. В декабре 2000 года председатель совета директоров ТНТ Сергей Скворцов впервые озвучил идею трансляции отснятых ими российских сериалов либо на отдельном канале, либо в формате блока программ на частоте «Детского мира» после окончания последних передач. Изначально это планировалось осуществить на базе «НТВ-Плюс» в течение 2001 года, однако события вокруг активов «Медиа-Моста» немного изменили концепцию и сроки реализации проекта.
Под влиянием Владимира Гусинского осталась компания «НТВ-International», которая в 2002 году преобразовалась в RTVi. Начиная с конца 1990-х годов эта компания распространяла вещания каналов «Наше кино» и «Детский мир» на зарубежные страны, вещала зарубежную версию НТВ, которая потом стала отдельным каналом, и делала микс из Нашего кино и Детского мира для Европейский стран под названием НТВ+. После окончательного перехода «НТВ-Плюс» под контроль «Газпром-Медиа» RTVi переоформила владение каналами «Наше кино» и «Детский мир» на себя, в результате запуск телеканала случился уже на базе нового владельца при поддержке группы «Телекино», руководить которым перешёл бывший генеральный директор «НТВ-Плюс» Евгений Якович. Сама эта группа компаний была самым крупным производителем и дистрибьютором телесериалов на русском языке. Изначальной датой запуска канала планировалось 15 марта, но по ряду обстоятельств канал начал своё вещание 1 апреля 2003 года под гордым названием "Телеклуб". Распространяться канал стал как дополнительный, в цифровом пакете RTV International, который транслировался с позиции группы спутников Hot Bird. Формировался сигнал и эфир в Германии и подавался на группу спутников Hot Bird, где ранее размещались все каналы RTVi. Ареал распространения канала — вся Европа, Европейская часть России, Казахстан, Ближний Восток. Впервые была предложена широкая продажа этого продукта кабельным операторам России и СНГ. Были разослали более ста предложений кабельным операторам, независимо от размеров сетей. Решили продавать "Телеклуб" в СНГ, включая Россию, странах Балтии, Израиле.
С 1999 по 2009 год на телеканале «Детский мир» транслировались преимущественно отечественные, советские фильмы и мультфильмы. Однако в начале 2009 года содержимое телеканала немного изменилось. В его программу были включены зарубежные мультфильмы и мультсериалы, например, «Кошки-роботы», «Супергерои» и так далее. Во второй половине 2010 года от данных мультфильмов вновь отказались, но в 2011 году зарубежные мультфильмы вновь вернулись на телеканал. К тому же, с 2009 года по каналу стали транслироваться фильмы, снятые на Одесской киностудии, например, «Приключения Электроника», «Камертон», чего до 2009 года не наблюдалось.
Во второй половине 2010 года от данных мультфильмов вновь отказались, но в 2011 году зарубежные мультфильмы вновь.
Интересный факт: в 10-х годах параллельно с версией Детского Мира/Телеклуба, транслировался круглосуточный Детский мир в составе Континент ТВ.
С 31 января 2005 года русскоязычные абоненты крупного сотового оператора Израиля «Пелефон» начали просмотр передач телеканалов «Телеклуб», Детский мир, «Наше кино», в дополнение к каналу RTVI, трансляция которого началась ещё в начале декабря 2004 года. Это произошло в результате того, что «Пелефон» подписал с медиаконцерном "Медиа-мост" договор о прямой трансляции русскоязычных каналов. По условиям этого договора, группа "Медиа-мост" обязалась транслировать телеканалы RTVI, Music clip, «Телеклуб», «Наше кино» Детский мир, а также прямую сотовую трансляцию передач радио "Эхо Москвы".
Со 2 марта 2009 года по 31 декабря 2014 года и с августа 2015 по 18 октября 2017 года между фильмами и мультфильмами транслировалась реклама.
29 декабря 2012 года телеканал изменил сетку вещания. Планировалось также изменить логотип и оформление, однако логотип был изменён только 15 января 2013 года. Время вещания изменилось с 5:00-20:00 на 3:00-21:00. Сетка вещания была построена следующим образом: с 3:00 в эфир выходил оригинальный шестичасовой блок, затем в 9:00 и 15:00 шли два повторных блока. Блок стал включать два художественных фильма. В репертуар были включены игровые короткометражные фильмы: «Капитан», «Подзорная труба», «Где это видано?», «Не улетай, землянин» и другие. Их показ продолжался до 2016 года. Также в репертуаре появились советские довоенные чёрно-белые мультфильмы: «Дядя Стёпа», «Лимпопо», «Три мушкетёра», «Маленький Мук» и другие. Еще одной особенностью сетки вещания стал показ мультсборников: «Приключения волшебного глобуса, или Проделки ведьмы», «Новогодние сказки», «Рождественские сказки», «Итальянские сказки» и других.
С 2015 года на канале появился фильм выходного дня: по субботам и воскресеньям перед вторым фильмом демонстрировались игровые сериалы «Чародей» и «Чародей: Страна Великого Дракона» — по две серии. Показы производились весной и осенью 2015 и 2016 годов.
В течение 2015 и 2016 года канал демонстрировал мультфильмы Киевской студии научно-популярных фильмов, а также мультсериалы Польской Народной Республики: «Приключения Болека и Лёлека», «Приключения Рекса», «Приключения мышки» и «Пампалини-охотник». Появились мультфильмы Свердловской киностудии. На канале возникли тематические рубрики с соответствующими заставками: «Русские сказки», «Сказки народов мира», «Сказки зарубежных писателей», «Сказки Андерсена», «Сказки Пушкина» и «Сказы Бажова».
Также с 2015 года на канале снова появились познавательные передачи. По субботам и воскресеньям после первого фильма шла украинская получасовая передача «Уроки тётушки Совы», а после второго — «История одной вещи» и «Лапы, крылья и хвосты», общей продолжительностью также полчаса. Демонстрировались эти передачи до 2016 года. Другой особенностью вещания в 2015 году стал показ в 20:50 передачи «Шишкин лес» — аналога «Спокойной ночи, малыши!» — с куклами и колыбельной в конце. В повторных блоках эта передача не транслировалась, вместо неё шёл мультфильм. Выходила до 2016 года.
С 2015 года канал возобновил показ отечественных мультфильмов военной и патриотической тематики, а также политической сатиры — «Скрипка пионера», «Приключения красных галстуков», «Аврора», «Гордый кораблик», «Быль-небылица», «Мистер Уолк», «Скорая помощь» и других.
На данный момент на канале полностью исключён показ советских мультфильмов и детских фильмов, транслируются исключительно современные анимационные российские мультфильмы.
12 января 2017 года за показ запрещенных российских фильмов ретрансляция канала «Телеклуб» на территории Украины была прекращена на три месяца.
«Мониторинг эфира телеканала, проведенный с 15 по 19 декабря 2016 года, зафиксировал трансляцию фильмов российского производства, которые имеют признаки нарушения статьи 15-1 Закона Украины «О кинематографии»…», – детализировал Нацсовет.
В августе и сентябре 2016 года в эфире «Телеклуба» Нацсовет тоже зафиксировал показ российских фильмов, нарушающих нормы закона о кинематографии. Из-за этого в октябре регулятор обратился к дистрибьютору «Телеклуба» в Украине ООО «Сонар» с просьбой сообщить правообладателям канала о нарушении украинского законодательства и необходимости принять меры по их устранению. В Нацсовете заявили, что несмотря на предупреждения, в декабре программная политика «Телеклуба» по ретрансляции в Украине не изменилась.
С 2017 по 2019 года новый блок выходил в 15:00, а повторные — в 3:00 и в 9:00.
С 18 октября 2017 года произошли крупномасштабные изменения: исчезли заставки, часы, анонсы и реклама, также сменился логотип. Вместо этого на канале начали транслироваться межпрограммные блоки, не имеющие отношения к детской тематике (такие же изменения произошли и у других телеканалов группы RTVi). Изменению подвергся и контент: стали реже выходить зарубежные кино- и мультфильмы, исчезли мультсериалы.
С 14 мая 2018 года телеканал перешёл на круглосуточное вещание после закрытия канала «Телеклуб», из-за уменьшения финансирования со стороны владельца RTVi и, возможно, в связи с архаичностью самого формата «канал в канале». В связи с этим добавился ещё один повторный блок вещания — с 21:00 до 3:00. С 2019 года сетка вещания вновь изменилась: теперь новый блок выходит в 6:00, а повторные — в 12:00, 18:00 и в 0:00.
17 октября 2018 года телеканал "Детский Мир" начал вещание в 4 мультиплексе эфирного цифрового телевидения в Луганске.
16 сентября 2019 года перешёл на формат вещания 16:9.
Неожиданно в феврале 2021 года покинул "НТВ Плюс". До этого, подобное событие происходило лишь единожды, в связи с истечением лицензионного соглашения на показ канала в январе 2010 года, но вещание было быстро восстановлено. Все отделались лёгким испугом.