Pottenbrunn wird bereits im Jahr 977 als Salzburger Besitz urkundlich erwähnt. 1268 erfolgte die erste Nennung des Alachthofes, des Vorgängers des heutigen Schlosses. Die Alachter von Pottenbrunn waren ein bedeutendes Rittergeschlecht.

Nach dem Aussterben der Alachter 1521 gelangte Pottenbrunn durch Heirat an den Ritter Sebastian Grabner. Wenige Jahre danach brannte die Burg nieder. Der Wiederaufbau zog sich über viele Jahre hin. Den größten Anteil daran hatte sein Enkel, der ebenfalls Sebastian hieß. 1618 wurde Pottenbrunn an Hans von Jörger verkauft, da der damalige Besitzer Christoph Grabner als Protestant auswandern musste. Da sich die Jörger gegen Kaiser Ferdinand II stellten, wurde ihr Besitz konfisziert. Sie erhielten Pottenbrunn aber 1627 wieder zurück.

1703 gelangte die Herrschaft durch Heirat an Hans Karl Kuefstein. 1782 erwarb Johann Anton Graf Pergen das Schloss. Er baute vor allem den Park aus und schmückte ihn mit zahlreichen romantischen Bauten. Die nächsten Besitzer waren Dusy de Lackowa, Karl Pirko und Max Mauthner. 1916 kaufte David Fanto das Schloss. Seit 1926 ist es im Eigentum der Grafen Trauttmansdorff. In den letzten Tagen des zweiten Weltkrieges wurden die damaligen Schlossbesitzer Josef und Helene Trauttmansdorff als Mitglieder einer Widerstandsgruppe von SS-Soldaten erschossen. Das Schloss lag im Kampfgebiet und wurde schwer beschädigt. Im April 1961 stürzte der Turm des Altschlosses ein. Er wurde 1964 nach dem Vorbild des Vischer-Stiches von 1672 wieder aufgebaut.

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