In 1634 kwamen ingelanden van zeven poldertjes in het gebied tussen de Zevenhuizervaart, het Zweiland, het Spijkerboor, de Zever en de Waterloos (de verbinding tussen de Koppoel en de Kleipoel) met elkaar overeen om hun poldertjes te verenigen tot één polder. Dit ging niet zonder slag of stoot: er waren ook tegenstanders. Op 1 maart 1636 werd een definitief besluit genomen. De Waterloospolder werd vroeger ook wel 'Zevenhuizerpolder' genoemd, naar het gehucht vlakbij de molen.
De huidige Waterloosmolen werd in 1857 gebouwd, nadat zijn voorganger, ook een achtkante molen, op 25 juni 1857 was verbrand. Die molen had op zijn beurt in 1775 een wipmolen vervangen, welke in januari van dat jaar bij storm zwaar beschadigd was en werd vervolgens niet meer hersteld. Die wipmolen moet gedateerd hebben van de stichting van de polder, dus uit 1636 of vlak daarna.
Jacob 'Jaap' Hoogenboom werd tot molenaar benoemd op 15 mei 1915 en overleed op 26 oktober 1965. In 1958 was een elektrisch gemaal gebouwd, maar Hoogenboom maalde nog graag en vaak op windkracht. Na zijn overlijden werd de molen nog regelmatig bemalen door zijn oudste kleinzoon Leo 'Leen' Witteman (die later de Nekkermolen te Purmerend zou bewonen en bemalen); later nam zijn jongere broer Cok Witteman dit over. Inmiddels bewoont en bemaalt diens zoon Hugo de molen.
In de jaren '70 van de 20ste eeuw openbaarden zich bij deze molen steeds meer problemen met de watertoevoer en de onderbouw. Er werd nog wel op vrijwillige basis gedraaid, maar het scheprad stond inmiddels nagenoeg droog. Eind jaren '80 werd de molen vanwege de slechte staat stilgezet en stond vervolgens met kale roeden en een afgezaagde lange spruit te wachten op betere tijden.
Na jarenlange stilstand volgde in 1995/97 een zeer ingrijpende restauratie, waarbij met name veel waterbouwkundig werk werd verzet: fundering, waterlopen, scheprad en onderwiel werden nagenoeg geheel vernieuwd. De restauratie was ook grensverleggend voor de molenbouw, omdat hier niet werd overgegaan tot vervijzeling, maar het scheprad, zij het sterk verdiept en ook versmald, gehandhaafd bleef. De molen kan sinds deze grote ingreep weer volop water geven.
Bij deze restauratie bleek ook, dat voor de bouw van dit achtkant én van zijn voorganger, gebruik gemaakt is van de fundering van de (in 1775 vervangen) wipmolen: één van de vier vroegere buitenmuren dient voor de huidige molen als binnenkrimpmuur!
Molenaars van deze molen:
Pieter van der Kerkhof (1855 - 1872, was dus ook al molenaar op de voorganger)
Tinus van Kins (1872 - 1915)
Jacob Hoogenboom (1915 - 1965)
