Eine Bergwerkskatastrophe in Monongah im US-Bundesstaat West Virginia gilt als einer der frühesten Auslöser für eine Feier zum Vatertag. Am 5. Juli 1908 wurde in der Williams Memorial Methodist Episcopal Church South in Fairmont ein Gedenkgottesdienst abgehalten, um die Väter zu ehren, die bei der Explosion in der nahegelegenen Mine im Winter zuvor ums Leben gekommen waren. Bei dem Unglück starben 361 Männer. Grace Golden Clayton wird häufig mit der Idee für diesen Gottesdienst in Verbindung gebracht, der den verstorbenen Vätern gewidmet war.

Eine dauerhaftere Initiative entstand zwei Jahre später in Spokane im Bundesstaat Washington. Sonora Smart Dodd schlug einen eigenen Feiertag zu Ehren der Väter vor, nachdem sie über ihre eigene Familiengeschichte nachgedacht hatte. Ihr Vater, William Jackson Smart, ein Veteran des Amerikanischen Bürgerkriegs, hatte seine sechs Kinder nach dem Tod der Mutter allein großgezogen. Dodd schlug zunächst den 5. Juni vor, den Todestag ihres Vaters. Da die Organisatoren jedoch mehr Zeit für die Vorbereitung benötigten, wurde die Feier auf den dritten Sonntag im Juni verschoben. Die erste weithin anerkannte Feier fand am 19. Juni 1910 in Spokane statt.

Die Idee eines Vatertags wurde zunächst nicht überall positiv aufgenommen. In den ersten Jahrzehnten des 20. Jahrhunderts wurde der Vorschlag in Zeitungen und öffentlichen Kommentaren häufig kritisiert oder verspottet. Manche hielten ihn für zu sentimental, andere sahen darin vor allem eine kommerzielle Idee nach dem Vorbild des Muttertags.

Die politische Anerkennung entwickelte sich langsam. Im Jahr 1924 ermutigte der US-Präsident Calvin Coolidge die einzelnen Bundesstaaten, einen Vatertag zu begehen, ohne jedoch einen nationalen Feiertag einzuführen. Erst 1966 erklärte Präsident Lyndon B. Johnson den dritten Sonntag im Juni per Präsidialerlass offiziell zum Vatertag in den Vereinigten Staaten. Gesetzlich festgeschrieben wurde der Feiertag schließlich 1972, als Präsident Richard Nixon ein entsprechendes Gesetz unterzeichnete.

Im Laufe des 20. Jahrhunderts verbreitete sich die Tradition in vielen Ländern. In Deutschland entwickelte sich jedoch eine eigene Form des Vatertags. Hier fällt der Vatertag auf Christi Himmelfahrt, einen gesetzlichen Feiertag im Mai. Da dieser Termin im Kirchenkalender beweglich ist, ändert sich auch das Datum des Vatertags jedes Jahr, fällt jedoch immer auf einen Donnerstag.