Duela 20.000 urtetik jadanik populatua zegoen sendairen ingurua, baina hiriaren historia 1.600an hasi zen Date Masamune daymioak bere lurraldea zabaldu eta toki egokiagoa zela iritziz egoitza bertan ezarri zuenean. Izan ere, Edotik iparraldera zihoan kostaldeko errepide nagusian zegoen Sendai. Tokugawa Ieyasuk baimena eman zion Aoba mendiaren oinean gaztelua eraikitzeko. Aoba mendian mila buda estatu (sentai, 千体) zituen tenplua zegoen eta honek eman zion izena hiriari. Denbora pasa ahala Honshu uhartearen iparraldeko hiri handiena bihurtu zen.
1887an Tōhoku trenbidea iritsi zen Sendaira eta honek modernismoa ekarri zuen. Esate baterako 1907an Tōhokuko unibertsitate inperiala eraiki zen eta 1913an emakumeak onartu zituen, hau egiten zuen Japoniako lehen unibertsitatea izanik. 1925ean herrialdeko lehenengo metro linea ere bertan ezarri zen, Tokiokoa baino bi urte lehenago. XX mendearen hasieran Japoniako hiri berdeena kontsideratua izan zen parke, lorategi eta basoen kopurua zela eta.
Bigarren Mundu Gerran amerikaren gerra presoen gartzela egon zen bertan, hala ere hegazkin amerikarrek bonbakatu egin zuten 2.755 pertsona hilez eta 11.933 etxe suntsituz. Gerra ondoren instalazio militar guztiak parke bihurtu zituzten.
Hainbat lurrikara izan ditu azken aldian, aipagarrienak 1978ko Miyagiko lurrikara eta 2011ko Sendaiko lurrikara eta tsunamia. Azken aldi honetan Sendaiko kaia oso kaltetua izan zen baina hilabete bakarrean konpondu eta berriz ireki zuten.
Ōu mendien eta Ozeano Barearen artean kokaturik dago Sendai, Oshika penintsularen hegoaldean. Hiriaren ekialdea laua da, erdialdea muinotsua eta mendebaldea menditsua, punturik garaiena Funagata mendia (1.500m) da. Mendi gehienak bolkanikoak dira eta ur-termaleko onsenak ugariak dira inguruan.
Hirose ibaia 45 kilometro egin ondoren Sendain itsasoratzen da. 50. hamarkadararte sarritan egiten zuen gainez eta urak hartzen zituen hiriko auzoak, baina dike eta urtegiak eraiki eta egoera nabarmen kontrolatu da.
