23 września 1980 roku w Krakowie odbyło się zebranie założycielskie Polskiego Klubu Ekologicznego, pierwszej niezależnej organizacji ekologicznej w całym bloku wschodnim. Powołanie do życia PKE było wyrazem sprzeciwu wobec działań państwa, naruszającego normy środowiskowe i obywatelskie. W tym czasie Polska należała do jednego z najbardziej zanieczyszczonych krajów Europy. Okręg Mazowiecki PKE powstał jako jeden z pierwszych w kraju. Spotkanie założycielskie odbyło się w październiku 1980 roku w siedzibie Stowarzyszenia Dziennikarzy Polskich przy ulicy Foksal w Warszawie. Wzięło w nim udział około 350 osób. Powołano wówczas grupę inicjatywną PKE OM, a na walnym spotkaniu wybrano pierwszego prezesa Okręgu, którym został dr Andrzej Kassenberg.
Wtedy, podobnie jak teraz, rozpoczęcie działalności w organizacji ekologicznej było zamanifestowaniem postawy życiowej, w której najważniejsze jest przywiązanie do uznawanych przez siebie wartości. Po wprowadzeniu stanu wojennego 13 grudnia 1981 roku władze komunistyczne usiłowały podporządkować sobie Polski Klub Ekologiczny, by sterować jego działaniami. Zabiegi te okazały się bezskuteczne. Polski Klub Ekologiczny utrzymał swoją niezależność. Stało się to kolejną cechą charakterystyczną ruchu, którą odznacza się on do dziś: silnym przywiązaniem do niezależności poglądów i działań, przy jednoczesnej gotowości do współpracy z władzami, mającej na celu rozwiązywanie konkretnych problemów.
W połowie lat 80. działalność PKE OM skupiała się na trzech głównych kierunkach: samokształceniu, edukacji ekologicznej oraz działalności interwencyjnej. Pierwszy aspekt działalności obejmował przede wszystkim cotygodniowe zebrania członków Okręgu. Brało w nich udział zazwyczaj od kilku do kilkanastu osób. Chociaż tematyczne spotkania odbywały się rzadko, to nawet w trakcie zwykłych zebrań można było się wiele nauczyć. Najważniejsza była jednak ich atmosfera: w szarej rzeczywistości zdominowanej przez oficjalną i partyjną nowomowę spotykało się grono ludzi, którzy nieskrępowanie mówili o potrzebie podejmowania wspólnych działań na rzecz ochrony środowiska, sposobach wymuszania na urzędnikach ustępstw służących środowisku i ludziom. Oprócz samokształcenia PKE OM prowadził działania edukacyjne. W drugiej połowie lat 80. w salonie EMPiK, mieszczącym się w Domach Towarowych Centrum, członkowie Klubu organizowali comiesięczne debaty na temat ochrony środowiska, nawiązując do ogłoszenia Ziemi jako „człowieka” roku przez tygodnik Time. Przeważnie w spotkaniach brało udział kilkadziesiąt osób. Rozmawiano o problemie degradacji środowiska, pogarszającej się z tego powodu jakości życia oraz możliwych sposobach poprawy tej sytuacji.
Już wówczas członkowie PKE OM dostrzegali problem zanieczyszczenia spowodowany przez motoryzację. Dlatego promowano transport publiczny oraz rowerowy. W czerwcu 1988 roku w Warszawie Klub zorganizował pierwszą manifestację rowerową, mającą zgodę władz. Około 300 uczestników przejechało od Pl. Zamkowego do Ronda de Gaulle’a rozdając ulotki, wzywające do tworzenia systemu ścieżek. Była to nie tylko pierwsza demonstracja rowerowa w Warszawie, ale dla większości uczestników, a także jej obserwatorów – pierwsza pokojowa manifestacja.
W latach 90. kontynuowano działalność edukacyjną. PKE OM prowadził szkolenia na temat rozwiązywania problemów ochrony środowiska dla nowo wybranych radnych. Organizowało działania edukacyjne i konkursy dla szkół, nauczycieli i dziennikarzy. Edukowało rolników w zakresie wdrażania dobrej praktyki rolniczej oraz programów rolnośrodowiskowych. Od połowy lat 90. Okręg zaangażował się bardzo silnie w działania na rzecz ochrony powietrza starał się powstrzymywać władze Warszawy przed zabudową obszarów zieleni, należących do systemu przewietrzania miasta. Apelował o pozostawienie nieuregulowanych brzegów Wisły. Interweniował w obronie terenów zieleni, które planowano zabudować.
W 2003 roku PKE OM był jedną z organizacji założycielskich Koalicji Klimatycznej. W tym samym roku członkowie Koalicji wybrali PKE OM do prowadzenia jej Sekretariatu, którym administruje do dziś.