Das Gebiet von Alta California, das das heutige Kalifornien umfasst, wurde ab 1683 vom Vizekönigreich Neuspanien besiedelt. 1821 wurde es Teil des unabhängigen Mexikos. John Sutter, ein deutsch-schweizerischer Siedler, kam 1839 in die Region. Er gründete eine Kolonie in New Helvetia (heute Teil von Sacramento), im Central Valley. Die Vereinigten Staaten eroberten die Region während des Mexikanisch-Amerikanischen Krieges (1846-1848): Kalifornien wurde 1846 von US-Truppen überrannt und im Januar 1847 wurde ein Waffenstillstand in der Region vereinbart. Ein Friedensvertrag für den weiteren Krieg war noch nicht abgeschlossen, als Sutter beschloss, mit dem Bau eines Sägewerks im Wald etwa 30 Meilen nordöstlich seiner bestehenden Kolonie zu beginnen. Sutter beauftragte James Wilson Marshall, einen aus New Jersey stammenden Zimmermann, mit der Bauleitung des neuen Gebäudes.
Am 24. Januar 1848, während der Arbeiten am Bau der Mühle, fand Marshall Goldflocken im South Fork American River. Am 2. Februar 1848, noch bevor die Nachricht von der Entdeckung eintraf, wurde in Mexiko-Stadt der Vertrag von Guadalupe Hidalgo unterzeichnet. Dieser Friedensvertrag übertrug formell die Souveränität über die Region an die Vereinigten Staaten. Zwei Arbeiter der Mühle, Henry Bigler und Azariah Smith, waren Veteranen des Mormonenbataillons und hielten ihre Erfahrungen in Tagebüchern fest. Bigler hielt das Datum des Goldfundes, den 24. Januar 1848, in seinem Tagebuch fest. Sutters Anspruch auf Mineralienrechte bei der US-Regierung wurde von Joseph Libbey Folsom untersucht, der im Juni die Bestätigung des Goldfundes ausstellte. Die erste von Marshall gefundene Flocke wurde an Präsident James K. Polk in Washington DC verschickt und kam im August 1848 an. Sie ist heute im National Museum of American History, Teil der Smithsonian Institution, ausgestellt.
Als sich die Nachricht vom Gold verbreitete, strömten Siedler in das neue US-Territorium Kalifornien. Die Bevölkerung wuchs von 14.000 Nicht-Einheimischen auf geschätzte 85.000 Neuankömmlinge in nur einem Jahr. Im Jahr 1849 gab es etwa 81.000 Neuankömmlinge und 1850 weitere 91.000. Viele ließen sich in der neuen Stadt Coloma, Kalifornien, nieder, die in der Nähe von Sutter’s Mill entstand. Es wurden zahlreiche weitere Goldfunde in Kalifornien gemacht. In den nächsten sieben Jahren kamen etwa 300.000 Menschen nach Kalifornien (zur Hälfte auf dem Land- und zur Hälfte auf dem Seeweg), um ihr Glück entweder im Goldschürfen oder im Verkauf von Vorräten an die Goldsucher zu suchen. Dieser kalifornische Goldrausch veränderte das Gebiet dauerhaft, sowohl durch die Masseneinwanderung als auch durch die wirtschaftlichen Auswirkungen des Goldes. Kalifornien wurde 1850 ein US-Bundesstaat.