El nombre del cantón rinde homenaje al río Putumayo, en tanto que el nombre de la ciudad es en honor a la patrona de la ciudad Virgen de El Carmen. En años atrás la isla San Miguel era únicamente punto de descanso para los padres Franciscanos, quienes transitaban por las aguas de los ríos San Miguel y Putumayo para dirigirse a la ciudad de Concepción o ir a Puerto Asís. En aquel entonces todo este sector se encontraba poblado por indígenas de nacionalidad Siona, Cofán, Ingano, Guitoto, Pushima entre otros. Con el tratado Muñoz Vernaza Suárez estos territorios pasan a formar parte de la Prefectura Apostólica de San Miguel de Sucumbíos, es gracias al esfuerzo de los habitantes de aquellos tiempos que se logró el reconocimiento de Putumayo como cantón.

Al cabo de varios años y considerando el crecimiento de los ríos San Miguel y Putumayo que en el invierno se desbordaba e inundaba la isla principalmente en los meses de junio y julio, se decidió reubicar el centro poblado. Este proyecto llegó a ser una realidad gracias a la ayuda económica del Dr. Velasco Ibarra, el nuevo pueblo tomó el nombre de Pueblo Nuevo y luego de Puerto el Carmen.

El 30 de abril de 1969, y con apoyo del Ingeniero Simón Bustamante Cárdenas quien era en ese entonces diputado, Rubén Cevallos Vega Senador publicó el decreto de creación del cantón Putumayo.