Les origines du gâteau aux carottes sont contestées. Publiée en 1591, il existe une recette anglaise de « pudding à la racine de carotte » qui est essentiellement une carotte farcie avec de la viande, mais elle comprend de nombreux éléments communs au dessert moderne : shortening, crème, œufs, raisins secs, édulcorant (dattes et sucre), épices (clou de girofle et macis), carotte grattée et chapelure (à la place de la farine). De nombreux historiens de l’alimentation pensent que le gâteau aux carottes est issu de ces puddings aux carottes consommés par les Européens au Moyen Âge, lorsque le sucre et les édulcorants étaient chers et que de nombreuses personnes utilisaient des carottes pour remplacer le sucre. Les variations du pudding aux carottes ont évolué pour inclure la cuisson au four avec une croûte (comme la tarte à la citrouille), à la vapeur avec une sauce, ou moulé dans des poêles (comme le pudding aux prunes) avec un glaçage.
Dans le deuxième volume de L’art du cuisinier (1814), Antoine Beauvilliers, ancien chef de Louis XVI, a inclus une recette de « Gâteau de Carottes », qui était assez populaire pour être copiée mot à mot dans les livres de cuisine des concurrents. En 1824, Beauvilliers avait publié à Londres une version anglaise de son livre de cuisine qui comprend une recette de « Gâteau de Carottes » dans une traduction littérale de sa recette précédente.
Une autre recette du XIXe siècle provient de l’école ménagère de Kaiseraugst (canton d’Argovie, Suisse). Selon le Patrimoine culinaire suisse, c’est l’un des gâteaux les plus populaires en Suisse, notamment pour les anniversaires des enfants.
La popularité du gâteau aux carottes a été relancée au Royaume-Uni en raison du rationnement pendant la Seconde Guerre mondiale.