SMA Kartika III-1 Banyubiru dahulu berdiri dengan nama awal SMU Persit Palagan pada tahun 1995 atas ide Mayjen Suyono yang pada saat itu menjabat Panglima Komando Daerah Militer IV/Diponegoro. Pada saat itu beliau mengadakan kegiatan kunjungan kerja di Markas Yon Zipur IV Banyubiru.  Dalam acara ramah tamah dengan beberapa tokoh masyarakat yang dihadiri pula oleh Bapak Camat  Banyubiru, beliau  menanyakan tentang keadaan pendidikan di Banyubiru yang sampai saat itu belum memiliki SMA. Berangkat dari pemikiran pemenuhan pendidikan khususnya di wilayah Banyubiru, Yayasan kartika Ratnaningsih Kodia Semarang mengajukan permohonan izin/ persetujuan pendirian sekolah swasta kepada Departemen Pendidikan dan Kebudayaan Kantor Wilayah Provinsi Jawa Tengah. Pada tanggal 20 Juni 1995, keluarlah surat dari Departemen Pendidikan dan Kebudayaan Kantor Wilayah Provinsi Jawa Tengah nomor 1034/ I03/ I/ 95 yang berisi persetujuan pendirian sekolah SMU Persit Palagan di Jl. Muncul Km. 4 Banyubiru, Kab. Semarang. Berkat dukungan dari  berbagai   pihak,  ide dan rencana Pangdam IV/Diponegoro tersebut dapat terlaksana. Maka atas perintah Pangdam IV/Diponegoro, segera dibangun SMA dalam waktu sekitar tiga bulan.  Pembangunan gedung sekolah dimulai pada tanggal  23 Maret 1995, yang ditandai dengan peletakan batu pertama oleh Ibu Suyono selaku Ketua Yayasan di atas tanah miliki TNI AD seluas 25.000 meter persegi. Pembangunan gedung dikerjakan dalam rangka Operasi Bakti ABRI yang melibatkan anggota TNI. Pada bulan Mei 1995 gedung tersebut telah selesai dibangun. Peresmian gedung dilakukan oleh Menhankam / Pangab Jendral TNI Feisal Tanjung  pada tanggal  16 Desember 1995.

Tahun pelajaran 1995/1996 yang dimulai pada tanggal 19 Juli 1995 merupakan tahun pertama dimulainya kegiatan  pendidikan. Sekolah telah beroperasi dengan menerima pendaftaran siswa baru angkatan pertama sebanyak 108 siswa. Untuk kelas 1 pertama tersebut siswa yang diterima dibagi menjadi tiga kelas, masing-masing sebanyak 36 siwa. Perkembangan selanjutnya, pada EBTANAS pertama tahun pelajaran 1997/1998 dan kedua pada tahun 1998/1999 masih menginduk pada SMA  Negeri 1 Ambarawa. Pada tanggal 22 Maret 1999 SMU Persit untuk pertama kali diakreditasi dengan hasil akreditasi disamakan, sehingga mulai tahun pelajaran 1999/2000 dan seterusnya telah berhak menyelengarakan EBTANAS sendiri.

Pada tanggal 28 April 1999, terjadi perubahan nama Yayasan Kartika Ratnaningsih menjadi Yayasan Kartika Jaya Perwakilan IV Daerah Diponegoro. Sehingga seluruh sekolah baik TK, SD, SLTP dan SMU seluruh Indonesia disamakan dengan nama Kartika. Oleh karena itu, berdasarkan surat Keputusan Ketua Badan Pengurus Yayasan Kartika Jaya nomor: Skep/ 17/ IV/ 1999, SMU Persit Palagan Banyubiru secara otomatis berubah nama menjadi SMA Kartika IV-1 Banyubiru.

Perubahan nama kembali terjadi pada tahun 2005. SMA Kartika IV-1 Banyubiru berubah menjadi SMA Kartika III-1 Banyubiru. Perubahan nama tersebut berdasarkan surat keputusan Ketua Yayasan Kartika Jaya Pusat nomor: Skep/ 16/ VII/ 2005 tanggal 14 Juli 2005 tentang penetapan perubahan nama tingkat kepengurusan dan perubahan penomoran sekolah di lingkungan Yayasan Kartika Jaya Cabang III Daerah IV/ Diponegoro. Nama SMA Kartika III-1 Banyubiru digunakan terhitung mulai bulan Juli 2005 hingga sekarang.

SMA Kartika III-1 Banyubiru terakreditasi A. Kualitas akademik dan berbagai fasilitas yang telah dimiliki menjadi nilai lebih untuk kami, fasilitas tersebut diantaranya terdiri dari laboratorium-laboratorium yang tersedia, perpustakaan, ruang kelas yang memadai, serta lingkungan yang mendukung kegiatan belajar mengajar.

SMA Kartika III-1 Banyubiru terdiri dari 2 penjurusan, yaitu MIPA dan IPS. Masing-masing penjurusan terdiri dari 3 kelas, kelas MIPA 1, MIPA 2, MIPA 3, IPS 1, IPS 2, dan IPS 3. Sehingga totalnya ada 18 Kelas. Masing-maisng kelas maksimal berisi 36 peserta didik, jumlah total pada satu angkatan kurang lebih 600 peserta didik.

Kualiatas akademik dan fasilitas yang memadai tentu penunjang utamanya adalah para pendidik dan tenaga kependidikan. SMA Kartika III-1 Banyubiru memiliki 28 guru mata pelajaran, 2 guru bimbingan konseling, 3 staff tata usaha, dan 1 pustakawan.