Erzincan il merkezine yaklaşık 50 kilometre mesafede bulunan Kemah ilçesinde yerleşim tarihinin başlangıcını ve Kemah Kalesi'nin inşa tarihini kesin olarak belirleyen herhangi bir kaynağa ulaşılamamıştır. Ulusal ve uluslararası alanda yapılan bazı tarihi araştırmalarda, Kemah’ın da üzerinde yer aldığı bölge tarihinin Paleolitik Çağ’a gidebileceği tahmin edilmektedir. Bunun yanı sıra, şehrin doğudaki Erzincan Ovası ile Erzurum’da yapılan kazılardaki arkeolojik bulgular, bölge tarihinin M.Ö. 4000 ile 3000 yıllarına kadar gittiğini göstermektedir. Asur ve Hititler’in bize miras bıraktığı çivi yazısı ile yazılmış kaynaklarda Kemah, M.Ö. 2000’li yıllarda Doğu Anadolu’da kurulmakta olan küçük feodal beyliklerden bir tanesidir. Hititlere ait bazı kaynaklarda Kemah’tan Kumaha olarak bahsedilmekte ve Hititler’in Hayaşalar üzerine Kemah Kalesi için seferler yaptığı öğrenilmiştir. Bu bilgiler ışığında Kemah’ta yerleşme tarihinin günümüzden en az 4 bin yıl önce başlamış olabileceği sonucu çıkarılabilmektedir.
Tarihi bilinmezliklerin yanı sıra, Kemah Kalesi hakkında Osmanlı devri için en gerçekçi bilgileri Evliya Çelebi'nin Seyahatname'sinde görülebilmektedir. Eyliya Çelebi bu eserde kalenin Erzurum civarında benzeri olmadığını ve üç sağlam kapısı ile üzerinde ağır topların bulunduğunu belirtmektedir. Ayrıca kale üzerinde 600 kadar toprak damlı ev, 3 cami, 8 mescit ile 5 buğday ambarının bulunduğuna işaret edilmektedir. Kale yaklaşık olarak 10 dönüm arazi üzerinde, 80 metre yükseklikte bulunmakta ve muhkim bir konumda yer almaktadır. 2019 yılında başlayan kapsamlı kazılar devam etmekte ve buraya ait yerleşke tam anlamıyla ortaya çıkarılmaya çalışılmaktadır. Özel araçlarla şehir merkezinden yaklaşık kırk beş dakika mesafede bulunan bu tarihi kaleye ulaşmak için Erzincan’dan ve Kemah’tan karşılıklı olarak kalkan ilçe minibüsler kullanılabilir. Haftanın her günü hem Erzincan’dan hem de Kemah’tan minibüs seferleri bulunmaktadır.