Tremsbüttel wurde im Jahre 1302 erstmals urkundlich erwähnt. Um 1568 bis 1579 erhielt das Bauerndorf den Namen Vorburg-Tremsbüttel. 1889 kam das Dorf zum Amtsbezirk Bargteheide, 1948 zum Amt Bargteheide-Land.

1860 Menschen leben in dem Dorf zwischen Bargteheide und Bad Oldesloe, zu dem auch die Ortsteile Rehbrook und Sattenfelde gehören. Bis 1973 gab es in Tremsbüttel eine Dorfschule. Heute besuchen die jungen Dorfbewohner die Schulen in Bargteheide.

Das Herrenhaus, gemeinhin als Schloss bekannt, ließ Gutsbesitzer Alfred Hasenclever 1894 bauen. Es ist ein zweigeschossiger, reich gegliederter Putzbau im Stil des späten Historizismus mit schiefergedeckten Giebeln. Es diente in vielen Filmen als Drehort. Heute ist es Tagungshotel, bietet Gäste- und ein Trauzimmer und organisiert auch Familienfeiern.