Firmaen blev medstiftet i 1988 af Donald og Susan Sutherland, som søgte is, der hverken var hårdpakket eller soft-serve. I reklamemateriale beskrives den som “glat og cremet super-premium-is”. Cold Stone Creamery åbnede sin første butik samme år i Tempe, Arizona. Det oprindelige Cold Stone Creamery, butik nr. 0001, er i dag i drift i nærheden af det samme vejkryds (sydvestligt hjørne af McClintock & Southern) som det oprindelige sted i Tempe. Butikken flyttede fra den oprindelige placering til den nuværende placering i begyndelsen af 1990’erne.
Selskabet har bevaret det samme koncept, der blev skabt af Steve Herrell, som grundlagde Steve’s Ice Cream. Kunderne vælger først hvilken smag af is de ønsker og vælger derefter mellem en række mix-ins, der skal blandes i isen. Blandingerne omfatter slik, nødder, brownies og sirup. Cold Stone har fået sit navn fra den frosne granitplade, som medarbejderne bruger til at lægge mix-ins i isen. Som tak til kunderne synger Cold Stone-medarbejderne en sang, når de modtager drikkepenge.
I 1995 åbnede Cold Stone Creamery sin første franchiseforretning i Tempe, Arizona. Kort efter blev der åbnet en anden forretning (den første uden for staten) i Camarillo, Californien. Cold Stone Creamery er nu det sjette mest solgte ismærke i USA og driver butikker i Japan, Taiwan, Sydkorea, Thailand, Brasilien, Puerto Rico, Indonesien, Guam, Kina, Mexico, Bahrain, Egypten, De Forenede Arabiske Emirater, Saudi-Arabien, Kenya, Trinidad og Tobago, Qatar, Nigeria, Kuwait, Filippinerne, Tyrkiet, Pakistan, Bangladesh og Indien. I 2008 åbnede Cold Stone sin første europæiske franchise i København, Danmark. Senere blev der åbnet yderligere tre butikker i andre dele af landet. I januar 2006 blev virksomheden af magasinet Entrepreneur udnævnt til den 11. hurtigst voksende franchisevirksomhed. I juni 2009 åbnede virksomheden sine første forretninger i Canada. I 2012 var der åbnet tre butikker i Singapore. Den 3. januar 2020 meddelte Cold Stone Creamery, at det ville lukke sine døre den 31. januar 2020 i Singapore. I marts 2015 åbnede Cold Stone sin første forretning i Tyrkiets hovedstad Ankara. I 2015 åbnede Cold Stone Creamery sin første forretning i El Salvador i Multiplaza Mall. Fra og med 2020 er der fem butikker i Dhaka i Bangladesh; i Gulshan, Uttara, Mohammadpur, Square Hospital og Tejgaon IA. Fra 2019 er der 21 butikker i Indien.
I maj 2007 fusionerede Cold Stone Creamery med Kahala Corp. for at danne Kahala-Cold Stone, som tilsammen ejer 13 mærker. Doug Ducey, tidligere præsident og administrerende direktør for Cold Stone Creamery og senere guvernør i Arizona, blev udnævnt til administrerende direktør for det nyetablerede selskab. Kevin Blackwell, den tidligere administrerende direktør for Kahala, blev bestyrelsesformand og chefstrateg. I september 2007 meddelte Ducey imidlertid, at han ville forlade virksomheden. Blackwell blev udnævnt til administrerende direktør. I 2013 købte Serruya-familien, der er baseret i Toronto, Ontario, en majoritetsinteresse i Kahala og ændrede navnet til Kahala Brands for bedre at matche virksomhedens fokus.
Co-brandingRediger
Morselskabet for Cold Stone Creamery, Kahala Brands, meddelte i februar 2009, at det havde indgået en aftale med den canadiske kaffebar-kæde Tim Hortons om at åbne 100 co-brandede butikker i USA efter at have testet to steder i Rhode Island med succes. Formålet med den strategiske alliance var at bane vejen for Tim Hortons til at operere flere steder i USA og samtidig give Cold Stone Creamery mulighed for at ekspandere til Canada. Den mest bemærkelsesværdige co-branded butik åbnede i august 2009, da Tim Hortons flyttede ind på tre Cold Stone Creamery-butikker i New York City, herunder flagskibet på Times Square.
I juni 2009 begyndte Cold Stone Creamery at teste det canadiske marked ved at åbne syv co-branded butikker sammen med Tim Hortons i Toronto, Oakville, Mississauga, Hamilton, Pickering, Sudbury og Halifax, Nova Scotia. De havde steder i alle canadiske provinser undtagen Newfoundland og Labrador.
Den Tim Hortons-satsning fulgte i kølvandet på en lignende co-branding-indsats i 2007 og 2008, men sluttede i 2014. Cold Stone-franchisetagere i New York City begyndte at samarbejde med Soup Kitchen International om at sælge suppe i deres butikker fra slutningen af 2007. I 2008 indgik virksomheden en aftale med Rocky Mountain Chocolate Factory om at åbne syv forretninger i det vestlige USA. Sammenslutningen har til formål at tiltrække kunder året rundt i modsætning til de sæsonbestemte trækninger, som de enkelte virksomheder oplever. Sammenblandingen af Cold Stone og Rocky Mountain førte til en stigning på mere end 10 % i det ugentlige salg i Rocky Mountain-butikkerne efter co-branding.