En el año 1900 el Papa León XIII creó tres Vicariatos Apostólicos en la Amazonía peruana para dar mejor atención pastoral a las comunidades de la selva:
- El Vicariato de Santo Domingo de Urubamba (Madre de Dios) en el ur, confiado a los dominicos.
- El Vicariato de San Francisco de Ucayali (San Ramón) en la selva central, confiado a los franciscanos.
- El Vicariato de San León del Amazonas (Iquitos) en el norte, confiado a los agustinos españoles.
En la época del caucho, el Papa Pío X mostró su preocupación por la terrible situación de los indígenas en su encíclica “Lacrimabili statu indorum” (7 de Junio de 1912), en la que pidió a los obispos de América Latina una mayor atención a estos pueblos. Como respuesta se crea la Prefectura del Putumayo y, ante el fracaso de ésta, el 13 de julio de 1945 el Papa Pio XII (Bula «In Catholici Orbis») crea la Prefectura Apostólica de San José del Amazonas, desgajada del Vicariato de Iquitos (San León del Amazonas) y confiada a los franciscanos de la Provincia “San José” de Canadá.

Solo diez años más tarde, el propio Pío XII con la Bula «Etsi Paterna» del 3 de julio de 1955, elevó la Prefectura al grado de Vicariato Apostólico conservando el mismo nombre y límites.
Cuando los padres franciscanos canadienses reciben la misión de los agustinos españoles solamente existían dos puestos de misión: Caballo Cocha (fundado en 1845) y Pantoja (1937). En los años sesenta la misión canadiense contaba ya con 9 centros de apostolado, 6 sobre el Amazonas: Tamshiyacu (1947), Aucayo (1953), Indiana (1948), Pevas (1948), San Pablo (1948) y Caballo Cocha; 2 sobre el Napo: Pantoja y Santa Clotilde (1946) y 1 sobre el Putumayo: El Estrecho (1953). Un tal desarrollo hizo brotar de los labios del entonces Nuncio Apostólico en el Perú, Mons. Panico, este bonito elogio: «Yo puedo decir sin exagerar que la misión San José del Amazonas, aunque es la más joven, es la mejor organizada del país». Más tarde, otros puesto de misión fueron fundados: Yanashi (1956) y Santa Rosa en el Amazonas, Angoteros en el Napo, Islandia (2004) en el Yavarí y Soplín Vargas en el Putumayo.
Durante estos 75 años de existencia, el Vicariato fue presidido por cinco obispos: tres franciscanos, un agustino como administrador apostólico y, actualmente, un claretiano.