En 1915 William Fox funda Fox Film Corporation. William Fox, fue un pionero en la creación de cadenas de salas de cine, comenzó a producir películas en 1914, y en 1917 logró el éxito al ofrecer la sensación del cine mudo, Theda Bara. Fue más un empresario que un hombre de espectáculo, Fox se concentró en adquirir y construir salas; las películas le eran secundarias. Cuando el sonido llegó al cine, Fox adquirió los derechos de un proceso alemán para el sonido-en-película que llamó "Movietone", en 1926 empezó a ofrecer proyecciones con grabaciones de música y de efectos. El año siguiente dio comienzo a "Noticias Fox Movietone", una presentación semanal de noticias que se presentó hasta 1963. La creciente compañía necesitaba espacio, y en 1926 Fox adquirió trescientos acres en un terreno baldío al oeste de Beverly Hills donde construyó "Movietone City", el mejor estudio equipado de su época.

Joseph Schenck y Darryl F. Zanuck, de Twentieth Century Pictures, dejaron a United Artists tras una disputa de acciones, y comenzaron las conversaciones de fusión con la dirección de Fox Film, bajo el presidente Sidney Kent. Spyros Skouras, entonces director de los teatros de Fox West Coast, ayudó a que esto sucediera (y más tarde fue nombrado presidente de la nueva compañía). Aparte de la cadena teatral y de un estudio de primera clase, Zanuck y Schenck sintieron que Fox no tenía mucho más, ya que había estado tambaleándose desde que el fundador William Fox perdió el control de la compañía en 1930. La estrella más grande del estudio, Will Rogers, murió en un accidente aéreo semanas después de la fusión. Su principal estrella femenina, Janet Gaynor, se estaba desvaneciendo en popularidad y los prometedores James Dunn y Spencer Tracy habían sido abandonados debido al consumo intensivo de alcohol.

Cuando su rival Marcus Loew murió en 1927, Fox intentó comprar las propiedades de la familia; Loew's Inc., que controlaba más de doscientas salas así como también el estudio MGM. Cuando la familia accedió a vender, la fusión de Fox y Loew's Inc. se anunció en 1929. Pero el jefe del estudio de MGM Louis B. Mayer -que no fue incluido en el trato- rehusó, usando conexiones políticas, hizo un llamado a la Unidad antimonopolios del Departamento de Justicia para que bloqueara la fusión. Con la fortuna favoreciendo a Mayer en una curiosa forma, Fox sufrió un accidente automovilístico, y para cuando se recobró, la caída de la bolsa de 1929 había tomado casi toda su fortuna, y puso fin a su ansiada fusión.

Expandido en exceso, y cerca de la bancarrota, Fox fue despojado de su imperio. Fox Film Corporation, con más de quinientas salas, fue puesto bajo administración judicial; una reorganización regulada por la banca se apropió de la compañía por un tiempo, pero era claro que una fusión era la única alternativa para que la corporación pudiera sobrevivir.

En Warner Brothers, el director de producción Darryl Zanuck se encontraba en una pelea encarnizada por el dinero; el puño duro de los Warner habían reducido costos en la presión bajando los salarios. Cuando Zanuck pidió su pago completo, rehusaron y el renunció. Días después anunció la creación de una nueva compañía -Twentieth Century Pictures, en asociación con Joseph Schenck, presidente de United Artists. Comenzó a operar a mediados de 1933, estrenando de cuatro a seis películas al año a través de United Artists, Twentieth Century fue un éxito, en parte debido al apoyo financiero de L. B. Mayer y Nicholas Schenck, el hermano de Joseph y director de Loew's Inc.

Dos años después, Joseph Schenk y la jefatura de Fox Films acordaron la decisión de hacer una fusión, Zanuck iba para director de producción y Schenk como jefe ejecutivo. Los observadores de esta combinación ratón-elefante esperaban que la nueva compañía tomara el nombre de "Fox-Twentieth Century". Pero, tomando el nombre de Twentieth Century-Fox Film Corporation, la nueva compañía se creó en 28 de diciembre de 1934.

Además de una cadena de salas y un estudio de primera clase con un gran terreno colindante, Zanuck y Schenck tenían la impresión de que no había mucho más de valor en la compañía Fox Films. La estrella más grande del estudio, Will Rogers, murió en un accidente aéreo, semanas después de la fusión. Su estrella femenina más dominante, Janet Gaybor, estaba cayendo en popularidad. Las promesas masculinas más importantes, James Dunn y Spencer Tracy fueron despedidos por su excesivo consumo de bebidas alcohólicas. Apresuradamente Zanuck contrató a jóvenes actores quienes sostuvieron a la compañía por años: Tyrone Power, Gene Tierney, Don Ameche, Carmen Miranda, Henry Fonda, la patinadora Sonja Henie y Betty Grable (entre sus mayores estrellas). Y en la nómina encontró dos artistas con quienes construiría grandes ganancias, Alice Faye y una niña de siete años llamada Shirley Temple. Zanuck también fue amigo de Marilyn Monroe, también actriz de la Fox y la actriz más memorable de ella.

En 2006 fue declarada culpable por daños ecológicos en la isla de Phi Phi y sacó un fallo a favor de la justicia para anular el contenido directamente sin editar de sus series, programas y películas que se encuentren en las cadenas más conocidas de vídeos de internet.

El 14 de diciembre de 2017, Disney anunció sus planes de comprar la mayor parte de 21st Century Fox, incluyendo 20th Century Fox, por 52 400 millones de dólares.^[5]​ Tras una oferta de Comcast (propietaria de NBCUniversal) por 65 000 millones de dólares, Disney presentó una contraoferta de 71.300 millones de dólares.^[6]​ El 19 de julio de 2018, Comcast se retiró de la oferta por 21st Century Fox a favor de Sky plc y Sky UK. Ocho días después, los accionistas de Disney y 21st Century Fox aprobaron la fusión entre las dos compañías. Aunque el acuerdo se completó el 20 de marzo de 2019,^[7]​ 20th Century Fox no tenía previsto mudarse a Walt Disney Studios en Burbank, por lo que mantuvo su sede en Century City mediante el Fox Studio Lot, que actualmente está arrendado a Disney por el sucesor de 21st Century Fox, Fox Corporation, durante siete años.^[8]​ Varias unidades fueron transferidas de 20th Century Fox en el momento de la adquisición en los meses posteriores a la fusión junto con varias rondas de despidos. La Fox Research Library se incorporó a los Archivos Walt Disney y a los archivos de Walt Disney Imagineering en enero de 2020.^[9]​^[10]​ La última película que usó el nombre "20th Century Fox" fue Underwater, estrenada el 10 de enero de 2020.

Tras los fracasos de taquilla de películas como Dark Phoenix y Stuber, Disney detuvo el desarrollo de varios proyectos, aunque películas como Free Guy y las secuelas de Avatar lograron continuar su producción. La programación de Fox se reduciría a 10 películas al año, la mitad de las cuales se realizarían para Hulu y el entonces próximo servicio de streaming Disney+. Proyectos de franquicias de 20th Century Fox como Star Wars, Home Alone, Cheaper by the Dozen, Night at the Museum, Diary of a Wimpy Kid y Ice Age se anunciaron posteriormente para Disney+.^[11]​ Estos proyectos se revelarían más tarde en su totalidad durante el Día del Inversor de Disney en diciembre de 2020 como largometrajes para la plataforma de streaming antes mencionada.^[12]​ El primero de estos proyectos fue «Home Sweet Home Alone», que se estrenó el 12 de noviembre de 2021.

El 17 de enero de 2020, Disney cambió el nombre del estudio a «20th Century Studios», lo que sirvió para evitar la confusión de marca con Fox Corporation.^[13]​ Al igual que otras unidades cinematográficas de Disney, la distribución de las películas de 20th Century Studios ahora está a cargo en Norteamérica de Walt Disney Studios Motion Pictures y a nivel internacional de su subdivisión Buena Vista International, mientras que Searchlight Pictures opera su propia unidad autónoma de distribución y comercialización.^[14]​^[15]​ Walt Disney Studios Home Entertainment distribuye las películas producidas por 20th Century y Searchlight en medios domésticos bajo sus respectivos sellos. La primera película estrenada por Disney bajo el nuevo nombre del estudio fue The Call of the Wild, que se estrenó el 21 de febrero de 2020.^[16]​ Ese mismo año, Ford vs. Ferrari (2019), entre sus cuatro nominaciones al Oscar, le valió al estudio su primera nominación a Mejor Película tras la adquisición de Disney.

Ese mismo año, Emma Watts, quien había permanecido como presidenta de producción, abandonó la empresa.^[17]​ El 12 de marzo de 2020, Steve Asbell fue nombrado presidente de producción de 20th Century Studios, mientras que Morrison fue nombrado presidente de Walt Disney Studios Motion Picture Production streaming para supervisar el desarrollo y la producción de acción real de Walt Disney Pictures y 20th Century Studios para Disney+. Philip Steuer ahora liderará la producción física, la posproducción y los efectos visuales como presidente de producción de Walt Disney Studios Motion Picture Production. Randi Hiller ahora lideraría el casting como vicepresidenta ejecutiva, supervisando tanto Walt Disney Pictures como 20th Century Studios. Steuer ha sido vicepresidenta ejecutiva de producción física para Walt Disney Studios desde 2015, y Hiller ha liderado el casting para Walt Disney Studios desde 2011. Ambos reportarán a Asbell y Sean Bailey.^[18]​

El 1 de septiembre de 2020, la sucursal japonesa de 20th Century Studios, 20th Century Fox Japan, fue absorbida por Disney Japón; la participación anterior de 20th Century Studios con Toei Company como codistribuidor japonés y distribuidor asiático de las películas de Dragon Ball terminó y luego fueron absorbidas por Crunchyroll y Sony Pictures Releasing (a través de Sony Pictures Releasing International) fuera de Japón, bajo licencia de Toei Animation.^[19]​

El 9 de febrero de 2021, Disney anunció que Blue Sky Studios cerraría en abril de 2021 y que sería reemplazado por 20th Century Animation.^[20]​^[21]​ Un portavoz de la compañía explicó que, debido al impacto económico continuo de la pandemia de coronavirus en todos sus negocios, ya no era sostenible para ellos operar un tercer estudio de animación. Además, la producción de una adaptación cinematográfica del webcómic Nimona, originalmente programada para estrenarse el 14 de enero de 2022, fue cancelada debido a su cierre. La filmoteca y las propiedades intelectuales del estudio son propiedad de Disney. Aunque Disney no dio una fecha exacta de cierre inicial, el exanimador Rick Fournier confirmó el 10 de abril que sería su último día de operaciones,^[22]​ tres días después de que el fundador Chris Wedge publicara una carta de despedida en redes sociales.^[23]​ Nimona sería adquirida por Annapurna Pictures a principios de 2022 para su estreno en Netflix en 2023.^[24]​

El 22 de noviembre de 2021, Disney Media and Entertainment Distribution y WarnerMedia llegaron a un acuerdo para permitir que películas selectas de 20th Century Studios se compartan entre Disney+, Hulu y HBO Max hasta finales de 2022. El nuevo acuerdo negociado por Gerard Devan y John Gelke es una enmienda al acuerdo original entre 20th Century Fox y HBO que Disney heredó después de su adquisición de Fox en 2019 y, como tal, no se espera que se renovara. Tras la finalización del acuerdo entre 20th Century y HBO, Disney planeaba conservar las películas de 20th Century en sus propias plataformas de streaming a partir de 2022.^[25]​ La primera película de esta nueva estrategia fue Ron da error. También en 2021, Disney lanzó 20th Century Games, un estudio basado en videojuegos. Al igual que sus predecesores —FoxNext, Fox Interactive y 20th Century Fox Games—, actúa como distribuidor y se ha asociado con otros estudios de videojuegos de primera categoría. Su primer título fue Aliens: Fireteam Elite.^[26]​

En marzo En 2023, se anunció que Marvel Comics lanzaría el sello 20th Century Studios, que publicaría cómics basados en franquicias de 20 Century. El primer cómic bajo este sello sería «El Planeta de los Simios».^[27]​

El 26 de febrero de 2024, Walt Disney Pictures anunció la salida inmediata de su presidente, Sean Bailey, y David Greenbaum, presidente de Searchlight Pictures, asumió su cargo. Greenbaum dirigiría Walt Disney Pictures y codirigiría 20th Century con Steve Asbell como presidente.^[28]​

En abril de 2025, Disney anunció que no renovaría su contrato de arrendamiento con Fox Corporation y que desocuparía el Fox Studio Lot en Century City a fines de 2025. Como resultado, 20th Century se mudará a los Walt Disney Studios en Burbank.^[29]​^[30]​

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