A la fin du 19e siècle, un médecin généraliste, le Docteur Jules-François Dumarest s’intéresse à la climatologie de montagne et arrive à la conviction que le plateau d'Hauteville réuni des conditions climatiques exceptionnellement favorables au traitement des affections pulmonaires. Il soigne des malades adressés par ses confrères lyonnais et travaille sur un mémoire intitulé : Hauteville en Bugey, station climatique d’altitude. C’est son fils, Frédéric Dumarest, qui sera le véritable pionnier en la matière. Il réussit à convaincre l'industriel et mécène lyonnais Félix Mangini de réaliser sur le plateau de Hauteville, à 910 mètres d'altitude, le premier sanatorium populaire d'altitude français.

Sous l'égide de l'association philanthropique L'œuvre Lyonnaise des Tuberculeux Indigents, le chantier commençe en 1897 avec l’achat de terrains suffisamment éloignés du village, car les habitants ne voyaient pas d’un très bon oeil l’installation de tuberculeux contagieux. Le maître d'œuvre est l'architecte Germain. La construction se base sur le modèle de l'établissement suisse d'Heiligenschwendi, doté d'une partie centrale et de deux ailes obliques qui s'élèvent sur trois niveaux, l'ensemble est caractérisé par l'accroche en rez-de-chaussée d'une vaste galerie de cure surélevée et couverte qui relie les trois parties de l'édifice. Marqué par une architecture régionaliste, dans le traitement des façades et des toitures, il constitue à l'échelle du territoire français un véritable prototype en termes d'organisation fonctionnelle.

En août 1900, le centre reçoit ses premiers malades. La tenue de la maison et les soins sont assurés par une communauté religieuse (des soeurs franciscaines). Il accueille à l'origine cent vingt malades répartis en chambres de un à six lits, auxquels sont administrés les trois principes que sont "la cure d'air, le repos physique et moral, la suralimentation". C'est également dans cet établissement que sont pratiqués les premiers pneumothorax thérapeutique (principe de mise en repos thérapeutique du poumon) en France.

Trois établissements sont réalisés les années suivantes, sous la forme de palaces hôteliers conséquents : Bellecombe en 1904, Belligneux en 1912 et après la Guerre de 14-18, le Grand-Hôtel (l'Albarine), sanatorium de luxe. Ces établissements destinés à une clientèle aisée devaient conférer à Hauteville une aura internationale. Mais au début des années 1930 l'expérience s'achève. Le non engagement de la mission Rockfeller, un temps espéré, et l'absence de prolongement de la ligne de chemin de fer jusqu'à Tenay, contrecarrent les projets initiaux : Hauteville ne se développe plus qu'avec l'arrivée de grands sanatoriums publics gérés dans le cadre de la loi Honnorat. Bellecombe devient sanatorium départemental de l'Ain et de la Savoie en 1927. Le département de la Seine reprend les 2 grands établissements de prestige (375 lits chacun) : réservant le Grand-Hôtel devenu l'Albarine aux femmes et affectant le Belligneux aux hommes. 

L'originalité d'Hauteville est d'avoir toujours abrité une multitude de lieux d'hébergement et de soins privés : Le Sermay (43 chambres), Le Régina (67 chambres), La Fresnaye (40 chambres). Hauteville accueille également les établissements d'associations philantropiques ou charitables. En 1920, le château d'Angeville (Lompnès), devenu un hôpital sanitaire pendant la Première Guerre mondiale, est transformé en sanatorium de 156 lits pour femmes indigentes, géré par la Croix Rouge. L'Organisation du sanatorium catholique (Orsac) reprend en 1937 l'hôtel Le Splendide, devenu Orcet, puis villa Jeanne-d'Arc.

La cité sanitaire comprendra à terme une quinzaine de structures. A son apogée, dans les années 1950, la station compte 2 500 lits.

Dans un premier temps, les principes élémentaires de la station climatique étaient de faire bénéficier les malades des effets conjugués du soleil et de l'air pur, réputés favorables. Les édifices de montagne offraient également aux malades la contemplation d'un panorama, dont l'effet salvateur était affirmé par les médecins. Un environnement de forêts de résineux, dont les essences térébentineuses passaient pour avoir des vertus thérapeutiques était également recherché. Avant 1900, c'est l'isolement qui attend quiconque développe une forme de la tuberculose. Une cure d'air est prescrite, c'est à dire du repos associé à une alimentation riche, et une bonne aération.

En 1908, Frédéric Dumarest pratique les premières interventions de pneumothorax en France. La part de l'aération dans le traitement devient secondaire ; les galeries de cure sont conservées mais utilisées à temps partiel. Les espaces intérieurs sont profondément modifiés par la création de salles d'opération.

A partir de 1947 survient une révolution dans le traitement de la tuberculose : l'antibiotique qui combat l'infection tuberculeuse en s'attaquant au bacille responsable.

Les malades restaient plusieurs mois, voir pour certains des années à attendre leur rétablissement. Passée leur période de repos absolu, ils avaient besoin d’occuper leur journée : pour leur redonner le moral, pour leur permettre de reprendre peu à peu une activité (cure de réentrainement à l’effort) des activités leur étaient proposées : chaque sana avait sa propre bibliothèque, sa discothèque, sa salle de cinéma où l’on projetait des films récents (Mangini a eu très vite un appareil de projection offert par les Frères Lumière), des jeux de société, des labos photos, pour certains des radios amateurs qui étaient diffusées dans l’établissement, des cours de couture, travaux manuels (tapisserie, crochet, tricot), des ateliers coiffure…, des cours d’auto-école, des cours de rattrapage scolaire ou de préparation à des concours d’entrée avec les cours par correspondance du CNED et des instituteurs étaient mis à disposition des malades par l’Education Nationale… Certains patients ont fait le choix de s’installer sur le plateau pour bénéficier de sa qualité climatique.

La station hospitalière, devait occuper dans l’esprit de son créateur, les larges espaces verts entre la montagne et les deux petits villages d’Hauteville et Lompnes. Cette situation idéale, non codifiée, souffrit sa première exception, dès la fondation du second sanatorium. Sur la lancée, nombre d’hôtels, de cure ou de pensions de famille furent édifiés à la lisière des agglomérations avant d’y pénétrer. Plusieurs maisons furent même transformées pour profiter des retombées économiques offertes par l’afflux des malades tuberculeux. Seuls, les très grands établissements, grands consommateurs d’espace, ont été construits dans les écarts.
Si une certaine anarchie a présidée à l’implantation de la station, une constante a toujours guidé les réalisateurs. L’esprit du plan sanatorial, importé par le Docteur Frédéric Dumarest, est toujours sauvegardé : les services et le couloir de desserte sont au nord, les chambres sont du côté du soleil.

Avec la régression de la tuberculose, certaines maisons ont dû quitter le secteur hospitalier. Presque toutes se sont tournées vers d’autres disciplines, quelques galeries ont été fermées et vitrées pour récupérer un espace intérieur.

Après la deuxième guerre mondiale, une école d'infirmière est créée (1946) puis d'autres établissements, un laboratoire d'analyse biologique... Le déclin de la tuberculose a entraîné un redéploiement et une diversification de l'emploi : centres médicaux, paramédicaux, centres de rééducation fonctionnelle... Depuis les années 70, le site s'oriente vers la convalescence, la pneumologie, la rééducation fonctionnelle et la convalescence neuropsychiatrique.