Le projet de construire l'Opéra est né à la fin des années 1940 quand Eugène Goossens, directeur du Conservatoire de musique de l'État de Nouvelle-Galles du Sud fit campagne pour obtenir un lieu adéquat à de grandes productions théâtrales ou musicales. À cette époque-là, de telles productions se tenaient à la Mairie de Sydney, mais celle-ci ne suffisait plus. Avant 1954, Goossens réussit à obtenir le soutien du Premier ministre de l'État, Joseph Cahill, qui commande une étude.
Le concours d'architecture que lance Cahill reçoit 233 propositions. Le projet finalement retenu en 1955 est celui de l'architecte danois Jørn Utzon. Celui-ci arrive à Sydney en 1957 pour aider à la supervision de son projet.
La construction de l'Opéra fut menée de 1959 à 1973. Elle fut marquée en 1966 par le départ d'Utzon à la suite d'un différend avec le nouveau gouvernement de Nouvelle-Galles du Sud. L'édifice fut terminé par un groupe d'architectes locaux. On considère souvent que l’Opéra de Sydney a été construit en trois étapes, un angle d'approche utile pour comprendre l'histoire des trois principaux éléments de sa composition architecturale : le podium (phase 1 : 1958-1961), les coquilles voûtées (phase 2 : 1962-1967) puis les murs de verre et l’aménagement intérieur (phase 3 : 1967-1973). L’architecte Jørn Utzon a conçu le plan général et a supervisé la construction du podium et des coquilles voûtées. La conception des murs de verre et de l’aménagement intérieur, de même que la supervision de leur construction, ont été réalisés par l’architecte Peter Hall, avec l’aide de Lionel Todd et de David Littlemore, en collaboration avec l’architecte en chef du gouvernement de Nouvelle-Galles du Sud de l’époque, Ted Farmer.
L’opéra de Sydney en Nouvelle-Galles du Sud en Australie est devenu l'un des plus célèbres bâtiments du xxe siècle et un haut-lieu de représentation des arts notamment lyriques grace a son architecture originale — voilier pour les uns et coquillage pour les autres.