Pendirian SMA Muhammadiyah Boarding School (MBS) Zam-Zam bermula dari pembangunan Pondok Pesantren yang dimotivasi atas keperihatinan terkait minimnya dai dan imam masjid di Kecamatan Cilongok. Kondisi ini mendorong Pimpinan Cabang Muhammadiyah (PCM) Cilongok untuk mendirikan Pondok Pesantren Modern Zam-Zam Muhammadiyah Cilongok pada tahun 2008. Selanjutnya dalam rangka merealisasikan visi misi Pesantren tersebut, PCM mendirikan unit pendidikan formal, yakni SMA MBS Zam-Zam pada tahun 2012 di atas tanah wakaf seluas 440 m2 di Komplek Perguruan Muhammadiyah Jalan Raya Pernasidi No. 9, Desa Pernasidi, Kecamatan Cilongok, Kabupaten Banyumas, Provinsi Jawa Tengah.
Siswa angkatan pertama berjumlah 20 anak. Kemudian pada perkembangannya mengalami peningkatan yang cukup signifikan. Saat ini memasuki tahun ke-15 (tahun ajaran 2023/2024) jumlah siswa mencapai 745 anak, semuanya mukim di Pesantren. Kenaikan jumlah tersebut tentu menunjukkan animo dan kepercayaan masyarakat yang semakin tinggi kepada SMA MBS Zam-Zam.
SMA MBS Zam-Zam sebagai sekolah berbasis pesantren memiliki empat pilar pendidikan utama, yaitu sekolah, asrama, masjid, dan pengabdian masyarakat. Kurikulum dan sistem pembelajaran yang dilaksanakan di dalamnya bersifat terpadu, yaitu dengan memadukan antara ilmu pengetahuan umum dengan ilmu pengetahuan agama. SMA MBS Zam-Zam sebagai sekolah berbasis pesantren mengembangkan diri sebagai Sekolah Berkarakter. Sekolah Berkarakter adalah sekolah yang berupaya untuk menanamkan budaya karakter dalam diri setiap warga sekolah melalui berbagai kegiatan, baik dalam proses pembelajaran intrakurikuler, ekstrakurikuler, maupun penciptaan suasana lingkungan sekolah sehingga budaya karakter menjadi sikap batin (believe system) serta menjadi landasan dalam bersikap dan bertingkah laku. Penguatan karakter dilaksanakan secara terstruktur melalui program pembelajaran di kelas, budaya sekolah, asrama pesantren, masjid dan masyarakat.
Sekolah berkarakter ini senada dengan program Pemerintah dalam penguatan pendidikan karakter (PPK) yang merupakan gerakan pendidikan di sekolah untuk memperkuat karakter peserta didik melalui harmonisasi olah hati (etik), olah rasa (estetis), olah pikir (literasi), dan olahraga (kinestetik) dengan dukungan pelibatan publik dan kerja sama antara sekolah, keluarga dan masyarakat.