Đến năm 1935 trường được mở rộng lên bậc tú tài (tương đương cấp THPT bây giờ). Trường Thăng Long là trường học nổi tiếng với giáo viên là các trí thức yêu nước như: Đặng Thai Mai, Phan Thanh, Phan Mỹ,.... Ngoài việc truyền bá kiến thức, trường Thăng Long còn kết hợp giáo dục các thế hệ học sinh lòng yêu nước, tự hào dân tộc, không chịu làm nô lệ cho thực dân đế quốc.
Năm 1954, trường được chia thành 3 cấp học; bộ phận cấp III về phố Trần Hưng Đạo, lấy tên là trường Minh Tân. Năm 1960, trường Minh Tân và trường Nguyễn Huệ sáp nhập làm một và được quốc lập hoá, lấy tên là trường phổ thông cấp III Trưng Vương B (gọi tắt là Trưng Vương 3B). Năm học 1964-1965, trường Trưng Vương 3B đưa học sinh lớp 10 (nay là lớp 12) và tiếp theo là hai lớp 9 (gồm 88 học sinh) lên Lâm trường Hữu Lũng, tỉnh Lạng Sơn để thí điểm mô hình “trường vừa học vừa làm”.

Năm 1965, tại thôn Bắc Lệ, xã Tân Thành, huyện Hữu Lũng, tỉnh Lạng Sơn, Phân hiệu Trưng Vương 3B được thành lập trường mới lấy tên là Thăng Long. Trường phổ thông cấp III Thăng Long ra đời, nay là Trường THPT Thăng Long.
Những năm tháng sơ tán chống Mỹ gian khổ (1965-1973)
Trong hoàn cảnh chiến tranh vô cùng ác liệt, trường phải sơ tán qua nhiều địa phương. Nhà trường đã thực hiện đồng thời 4 nhiện vụ: Duy trì dạy - học; tổ chức cho học sinh lao động; nuôi dưỡng và đảm bảo an toàn cho học sinh. Năm học 1965-1966, tại Hữu Lũng, học sinh vừa học, vừa lao động trồng rừng, địa điểm cách nhau hơn 10km, điều kiện vô cùng khó khăn gian khổ. Giặc Mỹ ném bom ga Bắc Lệ cách trường 200m, thầy trò đã hăng hái tham gia san lấp hố bom thông đường. Sau sự kiện này, trường được Tổng cục Đường sắt tặng Bằng khen. Khóa 1 đã kết thúc tốt đẹp: 100% học sinh được an toàn. Học sinh thi hết cấp đạt 87/88; 70 người tốt nghiệp đại học; 05 tiến sỹ và thạc sỹ; 09 bác sỹ; 11 giảng viên và giáo viên; 09 sỹ quan quân đội; 04 vụ trưởng, vụ phó và tương đương.
Đế quốc Mỹ tiếp tục leo thang đánh phá ác liệt. Mùa hè năm 1966, trường phải chọn địa điểm sơ tán mới. Năm học 1966-1967, trường khai giảng tại làng Đôn Thư (huyện Thanh Oai) và thôn Văn La (huyện Chương Mỹ) cách nhau 01km. Cuộc sống nơi đây vô cùng gian khổ và thiếu thốn. Năm học này, trường có đủ 3 khối lớp, 23 cán bộ, giáo viên, nhân viên. Ngày 11/3/1968, giặc Mỹ trút bom xuống nơi sơ tán, thầy giáo Đào Duy Ân, Bí thư Đoàn trường đã bị sát hại. Năm học 1969-1970, trường chuyển về thôn Triều Khúc (huyện Thanh Trì) và sau một học kỳ, trường lại trở về địa điểm cũ.
Bước vào năm học 1970-1971, trường trở về Hà Nội, phát triển mạnh về quy mô, từ 08 lớp với gần 360 học sinh lên 17 lớp với gần 900 học sinh. Trong 5 năm đi sơ tán, với biết bao khó khăn và thử thách, thầy và trò đã thực hiện tốt lời dạy của Bác Hồ: “Dù khó khăn đến đâu cũng phải tiếp tục thi đua dạy tốt và học tốt”. Trong thời gian này, nhiều học sinh đã tình nguyện lên đường đi chiến đấu; Một số đã anh dũng hy sinh khi tuổi đời mới mười tám, đôi mươi. Các anh là những tấm gương sáng tô thắm thêm truyền thống nhà trường.
Thời kỳ hoàn thiện cơ sở vật chất, từng bước nâng cao chất lượng dạy và học (1973-1993)
Ngày 27/01/1973, Mỹ phải ký Hiệp định Paris và rút quân đội khỏi Miền Nam Việt Nam. Nửa cuối năm học 1972-1973, trường trở về Hà Nội tại trường cũ. Sau đó, trường được xây mới tại địa điểm mới Số 352C phố Bạch Mai (nay là Số 44 phố Tạ Quang Bửu). Cuối năm 1974, ngôi trường mới với 5 dãy nhà cấp 4, mái ngói đơn sơ đã được khánh thành. Giai đoạn này, trường có thay đổi lớn về quy mô và tổ chức. Năm học 1975-1976 là năm học đầu tiên khi đất nước thống nhất, quy mô là 32 lớp, 1.700 học sinh.

Từ năm học 1982-1983, trường hình thành các lớp chọn và tập trung phụ đạo học sinh yếu kém. Hầu hết học sinh trúng tuyển đại học, cao đẳng hay chuyên nghiệp. Nhiều học sinh được cử đi học đại học nước ngoài. Chất lượng giáo dục được nâng lên, tạo sức hút đối với học sinh giỏi trong khu vực. Từ năm 1985 đến năm 1995 là thời kỳ nhà trường có những chuyển biến rõ nét về chất lượng: Tỷ lệ học sinh đỗ tốt nghiệp, trúng tuyển đại học ngày càng tăng; hằng năm, trường được xếp từ thứ tư đến thứ nhất trong kỳ thi học sinh giỏi cấp Thành phố.
Thời kỳ vươn mình và khẳng định chất lượng giáo dục (1993-2013)
Tháng 11 năm 1993, ngôi trường mới nhà 3 tầng kiên cố đã được khánh thành. Nhà trường có đầy đủ phòng thí nghiệm, phòng học ngoại ngữ, phòng học Tin học, phòng nghe nhìn, nhà thể chất. Các thế hệ nhà giáo Thăng Long đã xây dựng được một tập thể sư phạm đoàn kết, thống nhất, tích cực phối hợp trong công tác. Toàn thể cán bộ, giáo viên, nhân viên và học sinh đều nỗ lực để đạt được những thành tích xuất sắc. Các phong trào thi đua “Dạy tốt - Học tốt”, phát huy sáng kiến kinh nghiệm, thực hiện các đề tài khoa học có chất lượng đã thúc đẩy chất lượng giáo dục.
Năm 2006, cấp trung học phổ thông bắt đầu thực hiện Chương trình giáo dục phổ thông 2006. Các thầy cô giáo tăng cường đổi mới phương pháp dạy học theo hướng “Phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh”, “Lấy học sinh làm trung tâm”, áp dụng các phương pháp và kỹ thuật dạy học hiện đại.
Nhiều năm liên tục, trường Thăng Long thuộc trong số 50 trường THPT có điểm thi đại học cao nhất toàn quốc. Liên tục từ năm học 2005-2006 đến năm học 2017-2018, điểm chuẩn tuyển sinh lớp 10 của nhà trường đứng thứ 2 toàn thành phố.
Trong giai đoạn này, Trường có 1.226 học sinh đoạt giải học sinh giỏi cấp Thành phố; 18 học sinh đoạt giải học sinh giỏi Quốc gia; thi Khoa học kỹ thuật đạt 03 giải cấp Quốc gia và 13 giải cấp Thành phố; 30 huy chương Vàng, Bạc, Đồng trong các hội thao cấp Quốc gia và cấp Thành phố; 01 học sinh tham dự Olympic Quốc tế môn Sinh học. Học sinh nhà trường đoạt 02 giải các nhà khoa học trẻ Đông Nam Á, 02 giải của các Hiệp hội khoa học Hoa Kỳ. Thi văn nghệ đạt 01 giải Ba “Tiếng hát học đường” Toàn quốc, 03 Huy chương Vàng “Giai điệu tuổi hồng” Toàn quốc, 01 giải Nhất “Tiếng hát thầy và trò” của ngành Giáo dục. Tỷ lệ học sinh trúng tuyển đại học cao với nhiều thủ khoa, trường có 02 học sinh thi đại học đạt điểm tối đa 30/30. Trường PTTH Thăng Long trở thành một điểm sáng của ngành Giáo dục Thủ đô.

Thời kỳ đổi mới toàn diện, tăng cường hội nhập và hợp tác quốc tế (2013-2025)
Tháng 4 năm 2013, ngôi trường mới gồm 02 nhà 5 tầng kiên cố và 01 nhà thể chất với đầy đủ phòng chức năng và thiết bị được đưa vào sử dụng. Giai đoạn 2012-2020, quy mô nhà trường là 42 đến 44 lớp; từ năm học 2020-2021 đến nay, quy mô ổn định ở mức 45 lớp, khoảng 2.025 học sinh.
Nhà trường tập trung thực hiện đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo theo Nghị quyết số 29-NQ/TW ngày 04/11/2013 của Ban Chấp hành Trung ương, với nhiều nhiệm vụ, giải pháp:
- Đổi mới quản trị nhà trường theo hướng dân chủ, tăng cường phân quyền cho các tổ chuyên môn và CB,GV,NV gắn với trách nhiệm giải trình; khuyến khích sự chủ động, sáng tạo của GV,NV; tạo động lực và quan tâm cảm xúc của đội ngũ. CB,GV,NV được tin tưởng, học sinh được quan tâm.
- Phát triển, nâng cao chất lượng, chuẩn hóa đội ngũ giáo viên và cán bộ quản lý, tăng cường CSVC nhà trường.
- Tăng cường các hoạt động trải nghiệm, hướng nghiệp để phát triển toàn diện học sinh với nhiều hình thức phong phú: câu lạc bộ năng khiếu, câu lạc bộ vui học, sáng tác và biểu diễn văn nghệ trong các chương trình liveshow, dã ngoại, trải nghiệm, dạy học thông qua di sản, học sinh tham gia các cuộc thi, hội thi trong nước, khu vực và quốc tế về khoa học, công nghệ, kinh tế, văn hóa...
- Đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy – học theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh; phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất của học sinh. Nâng cao chất lượng sinh hoạt tổ, nhóm chuyên môn. Giáo viên chủ động chia sẻ kinh nghiệm thực hiện Chương trình giáo dục phổ thông 2018.
- Tăng cường ứng dụng công nghệ thông tin, chuyển đổi số trong quản lý, điều hành, các hoạt động giáo dục và dạy – học.
- Đẩy mạnh dạy học ngoại ngữ và hội nhập quốc tế, từng bước đưa tiếng Anh trở thành ngôn ngữ thứ hai trong trường học.
- Đẩy mạnh xã hội hóa giáo dục, huy động sự tham gia hiệu quả của gia đình học sinh và toàn xã hội vào sự nghiệp giáo dục. Thực hiện tốt cuộc vận động “Xây dựng nhà trường hạnh phúc”; đảm bảo an ninh, an toàn trường học.

Năm học 2015-2016, trường đón nhận Bằng Công nhận trường trung học đạt chuẩn Quốc gia. Nhà trường đã đạt Chuẩn chất lượng cấp độ 1 (năm 2014) và đạt Chuẩn chất lượng cấp độ 2 (năm 2021).
Giai đoạn 2013-2025, học sinh thi học sinh giỏi lớp 12 đạt 284 giải cấp Thành phố, 05 giải Quốc gia; thi Khoa học kỹ thuật đạt 22 giải cấp Thành phố, 05 giải Quốc gia; Học sinh nhà trường đạt 01 giải nhất, 01 giải nhì trong cuộc thi “Sáng tạo thanh, thiếu niên, nhi đồng toàn quốc 2023”, có 01 học sinh đoạt huy chương vàng trong cuộc thi “Thách thức Công nghệ thông tin toàn cầu” dành cho học sinh khuyết tật; 121 giải văn hóa, văn nghệ, thể dục thể thao cấp Thành phố và cấp Quốc gia.

Đội thi trường Thăng Long đoạt Huy chương đồng Cuộc thi sáng tạo về Rô-bốt và AI tại Hồng Kông -Trung Quốc
Nhà trường có quan hệ hợp tác với 5 trường phổ thông và trường đại học hàng đầu tại Úc, Singapore, Nhật Bản, Hồng Kông. Học sinh nhà trường đã tham gia các cuộc thi Quốc tế về khoa học, công nghệ, kinh tế, trí tuệ nhân tạo tại Úc, Hồng Kông và đã xuất sắc đoạt giải nhất (năm 2023), giải ba (năm 2024).
Năm 2023, trường THPT Thăng Long là một trong những trường phổ thông đầu tiên có học sinh được kết nạp vào Đảng. Năm học 2024-2025, điểm chuẩn tuyển sinh vào lớp 10 của trường đứng thứ 2 toàn thành phố. Nhà trường tập trung nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện và giáo dục mũi nhọn đi đôi với tăng cường hội nhập hợp tác quốc tế. Cuối năm 2024, nhà trường đã được đầu tư xây dựng mới tòa nhà phức hợp cao 5 tầng với 1 tầng hầm gồm khu giáo dục thể chất, khu phòng học bộ môn và phòng thí nghiệm, khu làm việc của giáo viên; các phòng Tin học, phòng học bộ môn cũng được trang bị thêm máy tính, thiết bị dạy học mới, đáp ứng các yêu cầu của đổi mới giáo dục. Trường THPT Thăng Long thực sự là bến đỗ của những học sinh chăm ngoan, học giỏi, tích cực trong các hoạt động chính trị văn hóa xã hội, sáng tạo trong học tập và các hoạt động trải nghiệm, nghiên cứu khoa học.
* Một số phần thưởng cao quý nhà trường đã nhận được:
- Huân chương Lao động hạng Ba (năm 1995)
- Huân chương Lao động hạng Nhì (năm 2000)
- Huân chương Lao động hạng Nhất (năm 2005)
- Huân chương Độc lập hạng Ba (năm 2012)
- Lá cờ đầu khối THPT (năm 1999)
- Cờ thi đua của Bộ GD&ĐT (năm 2008)
- Cờ thi đua của Chính phủ (năm 2011)
- Cờ thi đua của UBND thành phố Hà Nội (năm 2013)
- Công đoàn được Công đoàn Giáo dục Việt Nam tặng Bằng khen (năm 2008, 2013)
- Công đoàn được Tổng Liên đoàn lao động VN tặng Bằng khen (năm 2011, 2014)
- Bằng khen của Chủ tịch UBND thành phố Hà Nội (năm 2023)
- Bằng khen của Bộ trưởng Bộ Giáo dục & Đào tạo (năm 2024)
- 02 nhà giáo được trao tặng danh hiệu “Nhà giáo Ưu tú”
- 01 nhà giáo được tặng thưởng “Huân chương Lao động hạng Ba”
Trong suốt 60 năm qua, các thế hệ thầy cô giáo và học sinh nhà trường đã không ngừng phấn đấu, cùng nhau vượt qua khó khăn, nắm bắt cơ hội trong từng giai đoạn để xây dựng, phát triển nhà trường. Hành trình 60 năm qua là hành trình của những quyết tâm, cố gắng không ngừng nghỉ, làm nên những thành tích, những dấu ấn đáng tự hào. Mỗi thầy cô giáo, mỗi học sinh qua các thế hệ là những nhân tố quan trọng trên con đường phát triển của nhà trường. Mừng ngôi trường tròn 60 tuổi, đang vươn mình trong kỷ nguyên mới, các thế hệ thầy giáo, cô giáo và học sinh trường THPT Thăng Long vẫn miệt mài “rèn đức, luyện tài” cùng tô thắm truyền thống vẻ vang của ngôi trường thân yêu.
Nhà giáo Lê Trung Tín
(Hiệu trưởng Trường THPT Thăng Long, Hai Bà Trưng, Hà Nội)