SMK Bukit Sentosa telah dibuka dengan rasminya pada 1 januari 1998. Pembinaan sekolah ini telah dimulkan pada 21 Mei 1996. Bangunan sekolah ini telah disumbangkan oleh Talam Industries Sdn. Bhd. Yang membangunkan Bandar Bukit Sentosa.

Kos pembinaan sekolah ini adalah sebanyak Rm 4.25 juta. Bangunan sekolah ini telah diserahkan oleh Dato ‘ Dr Ir. Tan Ah Chye  merangkap Pengarah Urusan Talam Sdn Bhd kepada Tuan Hj. Kamaruddin Mansur selaku Pegawai Pendidikan Daerah Hulu Selangor mewakili Kementerian Pendidikan Malaysia pada 3 januari 1998. Keluasan keseluruhan sekolah ini 9 ekar. SMK Bukit Sentosa dan Bukit Beruntung yang menjadi tunjang kepada kawasan pembangunan perindustrian daerah Hulu Selangor.