Perkembangan ilmu dan teknologi di bidang pertanian mengarah kepada penggunaan cara-cara budidaya tanaman yang ramah lingkungan. Budidaya tanaman juga tidak lagi hanya dilakukan sebagai upaya untuk memenuhi kebutuhan manusia atas bahan pangan, sandang dan papan, akan tetapi juga dilakukan dalam rangka pengelolaan lingkungan. Kemampuan untuk mewujudkan hal tersebut sangat terkait dengan pemahaman atas kerjasama antara mikroorganisme dan tanaman. Memahami pentingnya kerjasama antara mikroorganisme dan tanaman, Fakultas Pertanian Universitas Gaadjah Mada mendirikan Seksi Mikrobiologi pada tahun 1963. Seksi ini kemudian berkembang menjadi Departemen Mikrobiologi pada tahun 1972.

Kebijakan pemerintah tentang Jenis dan Jumlah Program Studi di Setiap Jurusan pada Fakultas di Lingkungan Universitas Gadjah Mada mengharuskan terjadinya perubahan yang menempatkan Departemen Mikrobiologi sebagai Program Studi Mikrobiologi yang bernaung dibawah Jurusan Ilmu Tanah. Pembakuan program studi pada program pendidikan sarjana berdasarkan kurikulum nasional mengakhiri keberadaan Program Studi Mikrobiologi.
Mengingat pentingnya keberadaan Program Studi Mikrobiologi Pertanian di Fakultas Pertanian terlebih dengan berkembangnya bioteknologi modern yang sangat pesat, maka Program Studi Mikrobiologi Pertanian di Fakultas Pertanian UGM dibuka kembali dengan Surat Keputusan Rektor Universitas Gadjah Mada Nomor 121/P/SK/HKTL/2003, tertanggal 18 Juni 2003.