Entrambi, dopo la divisione in due rispettivi territori, furono assoggettati al potere vescovile della diocesi lunense (quest'ultima già tenutaria della zona, come testimonia un diploma dell'imperatore Barbarossa, in favore del vescovo lunense Pietro) e regolamentati da autonomi statuti dal 1237; il 24 agosto 1300, con verbale redatto dal vescovo Antonio Nuvolone da Camilla, furono definiti i confini geografici-giurisdizionali tra i borghi di Ortonovo, Nicola e Castelnuovo Magra.
A partire dal XIV secolo, Ortonovo passò nelle mani di diversi signori: nel 1333 giurò fedeltà al Comune di Sarzana, nel 1373 Bernabò Visconti prese possesso delle terre circostanti e del borgo e, nel 1397, passò a Gian Galeazzo Malaspina. Nel 1404 fu comprato dal signore di Lucca, Paolo Guinigi, insieme ai possedimenti di Carrara, Avenza e Moneta, mentre nel 1467, il borgo si sottopose alla signoria fiorentina dei Medici.
Così come altri borghi vicini anche Ortonovo fu alle dipendenze, dal 1495, del Banco di San Giorgio e poi direttamente sotto la Repubblica di Genova, sottoponendo il territorio alla giurisdizione del capitaneato di Sarzana, fino alla dominazione napoleonica di fine XVIII secolo.
Con la caduta della Repubblica di Genova (1796), sull'onda della rivoluzione francese e a seguito della prima campagna d'Italia di Napoleone Bonaparte, il territorio ortonovese rientrò dal 2 dicembre 1797 nel Dipartimento del Golfo di Venere, con capoluogo La Spezia, all'interno della Repubblica Ligure. Dal 28 aprile 1798 con i nuovi ordinamenti francesi, rientrò nel I cantone, capoluogo Sarzana, della Giurisdizione di Lunigiana e dal 1803 centro principale del I cantone della Lunigiana nella Giurisdizione del Golfo di Venere.
Annesso al Primo Impero francese dal 13 giugno 1805 al 1814, venne inserito nel Dipartimento degli Appennini. Nel 1806 alla municipalità di Ortonovo fu formalmente annessa la municipalità di Nicola, da sempre distinta e autonoma rispetto al borgo ortonovese, diventandone, di fatto, una sua frazione.
Nel 1815 fu inglobato nella provincia di Levante del Regno di Sardegna, così come stabilì il Congresso di Vienna del 1814, e successivamente nel Regno d'Italia dal 1861. Dal 1859 al 1927 il territorio fu compreso nel V mandamento di Sarzana del circondario di Levante facente parte della provincia di Genova prima e, con l'istituzione nel 1923, della provincia della Spezia poi.
Tra gli eventi luttuosi legati alla seconda guerra mondiale è memorabile il rastrellamento compiuto nel territorio tra Castelnuovo Magra e Ortonovo dalla forze tedesche il 29 novembre del 1944; tale avvenimento costò la vita a diversi civili e partigiani.
Il 9 febbraio 2014 si è svolto nei due comuni di Ortonovo e Castelnuovo Magra un referendum consultivo tra la popolazione su un'ipotetica fusione tra i due enti e la conseguente nascita di un unico comune che avrebbe assunto la denominazione di Luni. A Ortonovo il quorum degli aventi diritto al voto ha raggiunto il 43% (3 106 su 7 173) con un 93,14% degli abitanti che si è espresso favorevole alla nascita del nuovo ente. A Castelnuovo Magra il quorum ha raggiunto il 55,81% (3 955 su 7 087), ma il 67,93% dei votanti si è dichiarato invece contrario alla costituzione del comune di Luni. Raggiunto pertanto il prefissato quorum del 30% degli aventi diritto al voto in ognuno dei due comuni per la validazione del referendum - come richiesto dalla legge regionale della Liguria - la proposta di unificazione dei due comuni è stata però respinta dalla popolazione castelnovese.
Il 5 febbraio 2017 in un secondo referendum regionale consultivo la popolazione ortonovese si è espressa favorevolmente (con il 93,20% dei consensi e un quorum pari al 31,67%) al cambio di denominazione dell'ente comunale da Ortonovo a Luni.
Con la legge regionale 30 marzo 2017 n.5 "Mutamento di denominazione del Comune di Ortonovo in Provincia della Spezia", pubblicata sul Bollettino Ufficiale della Regione Liguria del 5 marzo 2017, il cambio di denominazione diviene ufficiale con decorrenza dal 20 aprile 2017.
Lo stemma e il gonfalone sono stati concessi con il decreto del presidente della Repubblica del 3 marzo 1998. A seguito dell'esito referendario, che ha visto il cambio di denominazione dell'Ente da Ortonovo a Luni, il gonfalone è stato modificato solamente nella dicitura mantenendone invece inalterate forme e colori.
Nel 2022 il consiglio comunale di Luni ha approvato la proposta di aggiungere nello stemma un grappolo d'uva come simbo