Besiedelt wurde Obermühlhausen, wie auch Hagenheim und Hofstetten, vermutlich im 7. Jahrhundert von Memming ausgehend.[2]
Erstmals erwähnt wird Obermühlhausen 943 in einer Urkunde des Klosters Wessobrunn. In dieser schenkt der Edle Durinc die Dörfer Hagenheim und Obermühlhausen dem Kloster.
Ab 1130 findet sich die Schreibweise Mulehusen. Das Ober- wurde später als Differenzierung zu Untermühlhausen (Penzing) vorangestellt.[3]
Die Kirche gehörte zunächst zur Pfarrei Dettenschwang, später schließlich zum Kloster Wessobrunn.
Um das Jahr 1200 werden 17 Herdstätten erwähnt.
Im Jahr 1552 werden bereits 28 Anwesen vermerkt, 25 sind dem Kloster Wessobrunn und 3 Anwesen dem Kastenamt Landsberg grundbar.
Die Besitzstruktur zeigt 1752 nur geringfügige Unterschiede. Dem Kloster Wessobrunn sind 26, dem Kurfürsten vier, der Gemeinde zwei und dem Jesuitenkolleg Landsberg und der Pfarrei Dettenschwang je ein Anwesen grundbar. Nach der Säkularisation sind es 1808 noch 33.
Im Zuge des zweiten Gemeindeediktes entstand 1818 die Gemeinde Obermühlhausen im Landgericht Landsberg.
Das erste Schulhaus wurde 1830 errichtet, 1920 wurde die Windach reguliert, 1921 folgte die Elektrifizierung des Dorfes. Der Windachspeicher wurde 1962 errichtet, 1964 die Dorfstraßen sowie die Verbindungen nach Unter- und Oberbeuern erbaut, 1970 folgten nach der Flurbereinigung die Straßenverbindungen nach Thaining und Finning.
Bis zur Eingemeindung nach Dießen am Ammersee am 1. Januar 1972 war das Kirchdorf eine eigenständige Gemeinde mit einer Gemeindefläche von etwa 835 Hektar und den Orten Obermühlhausen, Oberbeuern, Schlöglhof und Unterbeuern.[4]
Ortsvorsteher und Bürgermeister bis zur Eingemeindung
M. Aquinata Schnurer O.P.: Heimatbuch des Marktes Dießen a. Ammersee. Hrsg.: Markt Dießen am Ammersee. Dießen am Ammersee 1976 (329 S.).
Pankraz Fried, Sebastian Hiereth: Altbayern Reihe I Heft 22–23: Landgericht Landsberg und Pfleggericht Rauhenlechsberg. In: Historischer Atlas von Bayern. Kommission für Bayerische Landesgeschichte, München 1971 (327 S.).
↑Karte für historisch Interessierte – Heimatforscher Dießen. Archiviert vom Original (nicht mehr online verfügbar) am 10. Januar 2019; abgerufen am 18. Januar 2019 (deutsch).Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/heimatforscher-diessen.de
↑Heide Weißhaar-Kiem: Landkreis Landsberg am Lech. Hrsg.: Landkreis Landsberg am Lech. 1. Auflage. EOS Verlag St. Ottilien, 2010, ISBN 978-3-8306-7437-5, S.217.
↑Pankraz Fried, Peter Fassl: Aus Schwaben und Altbayern. Thorbecke, 1991, ISBN 978-3-7995-7073-2, S.123.
↑Markt Diessen am Ammersee – Kirchen und Kapellen. Archiviert vom Original (nicht mehr online verfügbar) am 8. Januar 2019; abgerufen am 8. Januar 2019.Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.diessen.de