Por volta de 1754, os espanhóis continuavam penetrando a parte Oeste do Amazonas, o que veio a preocupar o governo colonial português. No iça, com a ajuda dos franciscanos, eles já tinham fundado algumas aldeias, e tentaram a criação de um forte na boca do rio Solimões. O rio até então pertencia a Espanha, pelo Tratado de Madri, mas os espanhóis queriam a qualquer custo reconquistar as posições perdidas por incúria do Tratado de 1750.

Em 1766, abandonaram o forte, e foram para o Napo, face as dificuldades de comunicações com o Posto de Papian, e pelo rigor do clima. Em 1768, o posto que fora abandonado pelos espanhóis, foi ocupado pelos soldados da Capitania portuguesa, isso por ordem do governado paraense Fernando da Costa de Ataíde Teive, e ficou sendo chamado de Forte de São Fernando do Içá.

Mais tarde, seguiram novas expedições, quando a Capitania era governada pelo coronel Joaquim Tinoco Valente, o governador do Grão Pará, era João Pereira Caldas, que também era militar; o ouvidor era Xavier de Sampaio. O comandante das expedições de guerra nesse território era o capitão engenheiro Felipe Sturn.

Em 1 de outubro de 1777, Portugal e Espanha concordaram novamente os aspectos dos limites nas colônias na América, com o Tratado de Santo Idelfonso, mantendo o tratado de 1750. Nesse tratado, os limites da Amazônia, vinha do rio Madeira ao médio rio Mamoré, até a foz do Rio Madeira, e na reta à margem do rio Javari, atalhando ao rio Solimões.

O primeiro vilarejo de Tonantins se formou com a vinda o missionário carmelita frei Matias Diniz, sendo habitado por índigenas Caiuvicenas, esse frei carmelita foi assassinado pelos próprios indígenas da aldeia, chamado de “Tonantins Velho” onde hoje é conhecido como bairro de São Francisco.

O vilarejo veio a renascer entre os anos de 1774/1775, por um Senhor chamado Sampaio, reunindo consigo índigenas das etnias Caiuvicenas, Passés e Tikunas. E ao longo dos séculos seguinte foram submetidos e catequizados pelos frades que vinha por meio de expedições, construindo assim igrejas e uma escola.

Nas décadas de 1940 e 1950 ocorreu a chegada de não-índigenas no território tonantinense, impulsionados crescimento de seringais voltados para a produção da borracha. Esta fluxo populacional acabou por expulsar os Kaixana dos aldeamentos de mais fácil acesso, que estavam situados à margem esquerda, próximos à confluência dos rios Mapari e Japurá, e naqueles sítios os novos migrantes não-indígenas estabelecerem os seus assentamentos urbanos que dariam origem à própria contemporânea sede municipal.

No início da década de 1980, o Município de Tonantins foi emancipado politicamente por meio do art. 68 do Decreto estadual nº 6.158, de 25 de fevereiro de 1982, tendo realizado eleições no mesmo ano, em que foi eleito um prefeito filiado ao PDS, partido oficialista do regime militar de 1964.