Историко-археологический объект «Осударева дорога» (Государева дорога) связан с событием лета–осени 1702 года — строительством дороги и преодолением войсками Петра I за 8 ходовых дней пути от Белого моря до Онежского озера. В результате этого броска пал шведский Нотебург (русский Орешек с 1323). Под контроль России перешли Балтийское побережье, Карелия, Приладожье и Приневье, был заложен Санкт-Петербург.
Ныне не существуюший населённый пункт Петровский Ям основан в 1879 году на месте бывшей армейской стоянки на Осударевой дороге. С 1 января 1882 г. стал центром Петровско-Ямской волости.
После открытия Беломоро-Балтийского канала уровень воды в реке Выг поднялся на 6 метров, и армейская стоянка Петровский Ям ушла под воду.
Во время Советско-финской войны (1941—1944) в посёлке размещался военно-полевой госпиталь № 2212, который был сожжён группой финских диверсантов. Потери советской стороны составили 85 человек, из которых почти две трети составляли некомбатанты (медперсонал и раненые) и гражданское население посёлка. В то же время, уничтожение базы в Петровском Яме считается одной из успешных операций финской военной дальней разведки, а командир финского диверсионного отряда Илмари Хонканен не был привлечен к ответственности за убийство раненых и медперсонала, остался жить и работать в Финляндии.