Don Alonso de Funes y Villalpando, noble caballero zaragozano, Regidor del Hospital de San Felipe y Santiago y Diputado del Reino, manifestó en su testamento su voluntad de fundar un monasterio cartujano en tierras aragonesas. A su muerte su esposa, doña Jerónima Zaporta, se convirtió en la impulsora de la nueva cartuja y quien firmó la capitulación y concordia de su fundación el 20 de agosto de 1634. El monasterio se instaló en un lugar cercano a la villa de Alcañiz llamado la Torre de los Martucos. La presencia de tropas francesas en la llamada guerra Secesión Catalana, obligó a los cartujos a abandonar el lugar y en 1643 se trasladaron a la llamada Torre de las Vacas o Torre de Martín Cabrero, que es el emplazamiento del actual barrio de la Cartuja Baja.
La construcción del monasterio de la Cartuja de la Inmaculada Concepción se inició en 1651. En 1731 se consagró la iglesia. El monumento quedó concluido en 1767, año en el que los cartujos declararon que el conjunto estaba definitivamente terminado y que sólo faltaban por perfeccionar nueve celdas del lado Este del gran claustro.
Posteriormente se reformaron algunas de las dependencias del monasterio tales como la celda prioral (1767), la iglesia (1780) y la bodega de la hospedería (1791). La reforma del templo fue la más importante ya que llevó consigo la renovación de todo su interior. En 1780 fue iniciada por el hermano cartujo Joaquín Gracián.
La Guerra de la Independencia y después la Desamortización del Trieno Liberal (1820-23), provocaron que los monjes tuvieran que deshabitar su establecimiento. El abandono del monasterio se produjo entre 1835 y 1836 como consecuencia de los decretos desamortizadores del ministro Mendizábal.
El conjunto enajenado fue adquirido por varios propietarios que alquilaron a su vez las tierras y dependencias a colonos agrícolas que ocuparon las habitaciones de los monjes y en algunos casos las transformaron.
Se conservan dependencias del antiguo monasterio barroco: portería, hospedería, procura, iglesia, torre y sacristía, exterior del refectorio, partes de algunas celdas, parte de los lienzos del patio del gran claustro, parte del muro que rodea el recinto con sus torreoncitos ultra semicirculares. El trazado general de la cartuja coincide con las actuales calles.
Durante el siglo XX, La Cartuja pasó de pueblo a barrio zaragozano, pero conservando su aislamiento característico. El Plan General de Ordenación Urbana del año 1968 posibilitó la transformación de los últimos años. La agricultura dejó de ser la base de la población, al recalificarse los terrenos situados en torno a la carretera de Castellón. El desarrollo industrial fue unido al demográfico.
En 1980 el monasterio fue declarado conjunto monumental y a partir de entonces se inició un proceso para su consolidación, con la aprobación de un plan especial.
