1980年11月1日 丽水行署批准以万里林林场为基础,划合湖、斋郎公社及
后广公社的黄皮、桥陌、车根、桐梓4个大队建立“万里林工商联合企业”(行政级别相当于区公所)。
解放以前,百山祖地区古称二都,主要人口聚集村庄为合湖、龙岩、三堆等行政村,解放后,百山祖地区设立万里林区,下辖合湖乡、斋郎乡、车根乡。1992年庆元县实行撤扩乡调整,撤销万里林区设置,合并车根乡、斋郎乡设立百山祖乡。
2013年3月28日,《浙江省人民政府关于庆元县部分行政区划调整的批复》(浙政函[2013]61号):同意撤销合湖乡、百山祖乡建制,合并设立百山祖镇。调整后,百山祖镇辖17个行政村,镇政府驻车坑村。