Schon seit dem 16.Jahrhundert hielten sich die Herzöge von Württemberg gerne am Eglosheimer See zur Jagd auf. Herzog Eberhard Ludwig ließ 1714 am nördlichen Ufer einen achteckigen Pavillon, das „Seehäuslein“ errichten. Unter Herzog Karl Eugen wurde das gesamte Gelände in barocken Formen gestaltet. Seit 1755 schuf man einen rechteckigen See mit gerade Ufern, und wenige Jahre danach beauftragte der Herzog seinen Architekten Philippe des La Guêpière mit der Planung eines barocken Lustschlosses. 

Tatsächlich begannen die Bauarbeiten 1760, kamen aber bereits nach vier Jahren zum Erliegen, weil Herzog Karl Eugen inzwischen andere Schlösser bauen ließ. Die halbfertige Anlage verfiel in einen Dornröschenschlaf. Erst Herzog Friedrich II. (seit 1803 Kurfürst, seit 1806 König) interessierte sich wieder für das halb verfallene Schlösschen. Baumeister Nikolaus Thouret plante eine Umgestaltung im klassizistischen Stil und ließ den Seegarten im englischen Stil umgestalten. Die rechteckige Form wurde aufgegeben, im See schüttete man künstliche Inseln auf und errichtete darauf verschiedene Bauten. So verlegte man die Kapelle von Hohenheim auf eine der Inseln, während auf der anderen Ein Amortempel stand. Gleichzeitig wurde der Schlossbau nach den Plänen Thourets in den Jahren 1804 ausgeführt. Zum Seeschloss gehörten eine Meierei, also ein landwirtschaftliches Gut, und ein großer Tierpark. Nach dem Befehl des Kurfürsten erhielt das Seeschloss 1804 den Namen Monrepos. 

Häufig kam der König mit einem kleinen Gefolge nach Monrepos, um sich zurückzuziehen und zu jagen. Gegenüber des Schlosses wurde ein Festinbau mit einem Theater errichtet, dann das Theater von Schloss Grafeneck auf der Schwäbischen Alb hierher versetzt und beide Gebäude durch einen Gang miteinander verbunden. So konnte man auch größere Festlichkeiten, etwa den Geburtstag der Königin im September, hier feierlich begehen. Im Jahr 1815 trafen sich der Zar von Russland und der Kaiser von Österreich in Ludwigsburg. Aus diesem Anlass fand eine Aufführung der Oper „Cortez“ im Theater Monrepos statt, bei der sich plötzlich die hintere Bühnenwand öffnete, hinter der württembergische Soldaten das Schlachtengetümmel der Opernszene inszenierten. 

Nach dem Tod von König Friedrich 1816 erhielt Königin Charlotte Mathilde das Schloss Monrepos mit ihrer Witwenversorgung, besuchte es jedoch wahrscheinlich nur noch selten. Sie ließ das Festingebäude und das Theater abbrechen; der Standort beider Gebäude ist gegenüber dem Schloss an einer Erdaufschüttung erkennbar. König Wilhelm I. nutzte die Domäne vor allem zur Schaf- und Viehzucht. Er ließ das Schloss und das Gut nach dem Tod der Königin Charlotte Mathilde für die Hofdomänenkammer ankaufen (1829). Das Schloss wurde zur Besichtigung freigegeben. König Karl ordnete an, dass die Domäne statt Monrepos „Seegut“ genannt werden sollte. Diese Benennung hielt sich jedoch nur wenige Jahre lang. 

Seit 1870 war die Domäne Monrepos verpachtet, im Jahr 1890 richtete man eine öffentliche Wirtschaft ein. Nach und nach entwickelte sich Monrepos zum Naherholungsgebiet für den Raum Ludwigsburg. Im Zweiten Weltkrieg erhielt die Kapelle auf der Insel einen Bombentreffer und ist seitdem wegen Steinschlaggefahr nicht mehr zugänglich. In unmittelbarer Nähe des Sees wurde in den Jahren 1967 bis 1969 das Schlosshotel Monrepos gebaut und 1975 erweitert. Die Hofkammer des Hauses Württemberg verlegte 1981 das Hofkameralamt Stuttgart und die Weinkellerei in ein neu errichtetes Gebäude. Auf einer Teilfläche der ehemaligen Domäne entstand der 1993 in Betrieb genommene Golfplatz mit neun Loch; auch er wurde später erweitert. Zwei ehemalige Getreidespeicher der Domäne wurden zu Bürogebäuden umgebaut. Das Schloss selbst wird für Veranstaltungen vermietet, kann aber nicht besichtigt werden. 

Anfang der 1990er Jahre betrieb die Hofkammer des Hauses Württemberg im Rahmen des „Parkpflegewerks Monrepos“ eine originalgetreue Rekonstruktion des englischen Gartens aus der Zeit des Königs Friedrich, welche freilich aus Gründen des Naturschutze nicht vollständig durchgeführt werden konnte. Nach den alten Plänen wurden die Alleen um den See neu angelegt.