Piediluco è il solo centro abitato ad affacciarsi sul lago. Si tratta di un piccolo borgo di origine medievale, tuttavia ciò non significa che la zona sia stata disabitata nelle epoche precedenti.

Scavi archeologici hanno infatti dimostrato, attraverso il ritrovamento di numerosi reperti, la presenza di insediamenti collocabili nella tarda età del Bronzo, abbandonati, però, all’inizio dell’età del Ferro, parallelamente al sorgere del nucleo proto-urbano di Terni.

Solo ipotesi, invece, per ciò che riguarda l’epoca pre-romana e romana, anche se è sicuro che l’area, prima di essere conquistata dai romani intorno alla metà del III secolo a.C., sia stata abitata dai Sabini.
Neppure per l’alto Medioevo esiste una documentazione certa. Solo nel 1028, all’interno di un documento con il quale Berardo di Arrone, feudatario del luogo, offre i suoi possedimenti all’Abbazia di Farfa, si fa espressa menzione di un “Castello de Luco” (la cui etimologia rimanda al lucus, bosco sacro latino), posto alla sommità del monte della Rocca e di una “curtem de Postro”, collocata lungo le rive del lago.

Esami stratigrafici, condotti sui ruderi dell’attuale Rocca, han­no confermato la presenza di un insediamento fortificato, caratterizzato dalla presenza di una torre quadrangolare che costituiva il mastio del castello. Ai piedi del monte, con buona probabilità, si trovava un villaggio di pescatori e contadini, sorto sopra una pic­cola altura denominata “Il Colle”.

Si ipotizza che tra il XI e il XII se­colo lì sia stata edificata la chiesa romanica di Santa Maria del Colle, di cui rimangono i ruderi e il campanile caratterizzato da due ordini di bifore, che oggi costituisce l’emergenza del borgo. Fu Federico II, nel 1244, a trasferirlo nelle mani della famiglia Brancaleoni, la quale, tra la fine del XIII secolo e la metà del successivo, provvide a trasformarlo, rendendolo più complesso.

Fatta eccezione per la residenza signorile, il castello, debitamente fortificato, perse le sue funzioni abitative a vantaggio di quelle di difesa.

L’abitato sulle rive del lago fu ampliato con nuove costruzioni e furono edificati la chiesa e il convento di San Francesco, in ricordo della visita del santo (che taluni collocano nel 1208), testimoniata da Tommaso da Celano e da Buonaventura da Bagnoregio.

Tuttavia il periodo della signoria Brancaleoni si caratterizzò anche per i continui scontri tra guelfi e ghibellini: a più riprese, tanto la Rocca, quanto il borgo, furono oggetto delle contrapposte volontà di dominio di reatini, spoletini, folignati e perugini.

Addirittura nel 1330 le città guelfe di Rieti e Spoleto si accordarono per distruggere il castello, considerato una delle roccaforti ghibelline dell’Umbria meridionale. La distruzione, tuttavia, non ebbe luogo, anche grazie all’intervento di papa Benedetto XII; anzi, quando nel 1353 il cardinale Egidio Albornoz scese in Italia per ripristinare l’autorità pontificia in Umbria e nelle Marche, al castello di Luco, insieme alle rocche di Narni, Orvieto, Spoleto e Assisi, furono assegnate importanti funzioni di controllo e di difesa territoriale.

Per l’esattezza, fu Blasco Fernando di Belviso, cugino dell’Albornoz e rettore del Ducato di Spoleto, che nel 1364 acquistò dai Brancaleoni, ormai in decadenza, il castello di Luco e il territorio circostante, a far edificare negli anni immediatamente successivi la Rocca, i cui resti sono ancora oggi visibili.

La nuova fortezza, simbolo del ritrovato potere pontificio, racchiuse al suo interno quella che per circa un secolo e mezzo era stata la residenza dei Brancaleoni, mentre anche gli ultimi abitanti del vecchio castello si trasferirono nel borgo sulle rive del lago, ormai denominato Piediluco (letteralmente “ai piedi di Luco”). Nel 1368 lo stesso Blasco fu ucciso nel borgo in seguito a una rivolta istigata da esuli ghibellini di Spoleto. La vendetta di papa Urbano V fu esemplare: l’anno seguente le truppe pontificie, capitanate da Ugolino da Montemarte, misero a ferro e fuoco il paese e catturarono 50 uomini; giudicati responsabili dell’omicidio, questi furono poi tor­turati e giustiziati a Spoleto e in altre città dello Stato.

Dopo un trentennio in cui si alternarono diversi signori, a partire dal 1393, il territorio di Piediluco fu retto dalla famiglia Trinci, che lo conservò sino al 1439. Ai Trinci si deve, in particolare, la redazione, nel 1417, di un nuovo statuto (noto come “Statuta Castri Pedisluci”), parte fondamentale di un disegno politico che intendeva assicurare loro, già signori di Foligno, un potere il più possibile autonomo dal controllo pontificio. Con questo riordino amministrativo si completava il processo di mutamento dell’insediamento un tempo noto come Castello di Luco, ed allora conosciuto come Castello di Piediluco.

La struttura era, infatti, ormai stabilmente definita nel modo in cui, ancora oggi, nonostante le moderne trasformazioni, possiamo osservarla: in alto, il nucleo difensivo costituito dalla Rocca, luogo di residenza del castellano; in basso, il nucleo abitativo, luogo di attività pubbliche, sociali ed economiche; tra i due livelli un sistema di cortine murarie. Cessato il dominio dei Trinci, per volontà di Eugenio IV, il territorio di Piediluco passò sotto il controllo diretto della Santa Sede. Quindi, nel 1453 la signoria del luogo fu concessa da papa Nicolò V al reatino Matteo Poiani, come ricompensa per i servigi svolti in qualità di capitano di ventura. L’assenza di un erede maschio ne de­terminò, nel 1578, il trasferimento al nobile amerino Giovanni Farrattini che sposò Plautilla Poiani. I nuovi proprietari lo tennero sino alla fine del XVII secolo. Tra il Settecento e l’Ottocento Piediluco appartenne ai baroni Ancajani, quindi ai conti Pianciani di Spoleto e, infine, ai baroni Franchetti.

A loro, in particolare ad Eugenio, si deve la costruzione di Villalago, residenza in stile neoclassico, immersa nel verde.Sempre tra Settecento e Ottocento il lago di Piediluco divenne assieme alla attigua cascata delle Marmore una delle tappe principali del Grand-Tour che letterati e artisti di tutta Europa compivano in Italia.

Dal 1927, in seguito alla costituzione della Provincia di Terni, il Comune di Piediluco ha perso la propria autonomia, diventando parte di quello di Terni.