Há muito que se identificara uma lacuna na sociedade civil portuguesa: não existia uma entidade dedicada a temas de direitos digitais, com um âmbito de actuação suficientemente lato para abranger qualquer tema dentro dessa área. Existia quem se interessasse por estes temas e por eles lutasse, mas tal luta era feita ora por cidadãos, de forma individual, ora por organizações que frequentemente se viam obrigadas a cobrir àreas que extrapolavam o seu âmbito original de actuação. Pretendia-se coordenar os esforços já existente da sociedade civil, criando em Portugal uma entidade que se dedicasse à luta pelos direitos digitais de uma forma minimamente organizada e dedicada. Tinha-se como referência o trabalho desenvolvido por organizações como a Electronic Frontier Foundation (EFF), a European Digital Rights (EDRi), ou a La Quadrature du Net.

As primeiras movimentações para a criação da associação aconteceram a partir de Junho de 2016. A ideia foi divulgada na Internet, em fóruns, sites, redes sociais e mailing lists, tendo recebido especial acolhimento junto da comunidade portuguesa de software livre. Desta forma reuniu-se um conjunto de pessoas de diferentes áreas – a maioria das quais não se conhecia pessoalmente – interessadas em pelo menos discutir a ideia mais a sério.
As primeiras interacções decorreram online e culminaram numa reunião que se realizou presencialmente no Porto, a 24 de Setembro de 2016. Nela foram definidos os moldes gerais da associação a criar e foi designada uma Comissão Instaladora encarregue de constituir a associação. O trabalho desenvolvido pela Comissão Instaladora nos meses que se seguiram levou à realização da Assembleia-Geral Constituinte a 11 de Março de 2017, em Lisboa, contando com a presença de 15 pessoas - os primeiros associados da D3 - tendo sido eleitos os titulares dos órgãos sociais para o primeiro mandato. A constituição legal da associação, em cartório notarial, ocorreu a 22 de Março de 2017.

Na D3 convergiram pessoas com já muitos anos de activismo em direitos digitais mas também pessoas sem qualquer experiência interessadas nos nossos temas; pessoas mais jovens e menos jovens; estudantes e profissionais dos mais diversos sectores.

Em Dezembro de 2017, a D3 tornou-se membro observador da European Digital Rights [EDRi], passando a membro definitivo a 25 de Abril de 2020.

Em 2021 a D3 passou a fasquia dos 50 associados.