Die Burg wurde im Jahr 1259 durch Konrad von Kalham und seinem Schwiegervater Konrad von Steinkirchen auf erzbischöflichem Grund errichtet. Beide entstammten wohl der Familie Tanner. Konrad von Kalham nannte sich nach der Fertigstellung der Burg nur mehr Konrad von Wartenfels. 1267 wurde die Anlage erstmals urkundlich erwähnt.

1301 musste ein späterer Konrad von Wartenfels seine Stammburg dem Salzburger Erzbischof Konrad IV verkaufen, durfte sie aber als Salzburger Lehen wieder übernehmen. Nach dem Aussterben der Kalhamer richtete das Erzbistum in der Burg ein großes Pfleggericht ein. Im Salzburger Bauernkrieg von 1525 bis 1526 brannte die Burg aus. Danach wurde die Anlage nicht mehr vollständig erneuert.

Noch 1552 erfolgten Ausbauten im Inneren und fünf Jahre später eine Neueindeckung des Burgdaches. Da man 1564 mit der Errichtung eines eigenen Gerichtsgebäudes in Thalgau begonnen hatte und gegen Ende des 16. Jahrhunderts der Pfleger dorthin übersiedelt war, wohnten bald nur noch Jäger und Wildhüter hier. 1608 galt Wartenfels bereits als Ruine. Im Lauf der Zeit schritt der Verfall immer weiter fort, so das im 20. Jahrhunderts nur mehr Mauerreste vorhanden waren. 1981 wurde die Ruine saniert bzw. teilwiese wiederaufgebaut. Die Ruine gehört heute zu einem bäuerlichen Betrieb und wird, da sie an einem Wanderweg zum Schober liegt, vor allem wegen des prachtvollen Ausblicks gerne besucht.

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