Původní mlýn býval roubený a později částečně kamenný. K jeho založení došlo nejspíše v období, kdy
Sadová náležela šlechtickému rodu Sádovských ze Sloupna, ale nedá se vyloučit, že k jeho zřízení došlo již před rokem 1420, kdy
Sadová patřila pražskému benediktinskému klášteru panen u sv. Jiří. Během třicetileté války byl nejspíše zpustošen nebo minimálně opuštěn, ale po třicetileté válce byl opět funkční. Tehdy ovšem náležel nejspíše k zdejšímu poplužnímu dvoru, protože roku 1623, kdy byla ves konfiskována Jiříku Sádovskému ze Sloupna, není jeho existence zmíněna ("Sadoví, tvrz a ves s pivovárem, dvorem poplužním").
V roce 1651 zde žil 37letý mlynář Jakub se svojí 28letou manželkou Dorotou, 18letým tovaryšem Janem a 15letým pacholetem Kryštofem. Jednalo se o nekatolíky, ale jak bylo poznamenáno v seznamu poddaných, byla naděje na jejich získání ke katolické víře. Po vyhoření vsi roku 1660 skoupil hrabě Schafgotsch veškeré rustikální budovy mimo krčmy a mlýna a na jejich místě vybudoval prostranný dvůr. Ze zápisů se nedozvídáme, jak byl mlýn poškozen, ale vzhledem k tomu, že ostatní sousední budovy lehly popelem, musel dopadnout obdobně a v téže době být opětovně vybudován.
Do roku 1720 byl zdejším mlynářem Adam Němec. Tehdy měl 4 složení a 3 stoupy. Stával však jinde než ten současný, protože se nacházel pod hrází Mlejnského rybníka a po jeho zrušení a vysušení byl zbořen a nový mlýn byl vybudován na náhoně na současném místě. Mlýn byl od svých počátků panský a jeho nájemce z něj každoročně odváděl 12 zlatých, 100 korců žita výmelného a 1 vykrmeného vepře. Jinak byl na vrchnosti nezávislý a mohl si hospodařit úplně po svém, ať se týká správy mlýna či jeho zařízení.
Po Adamu Němcovi, příteli panského zahradníka Matěje Smetany, předka hudebního skladatele Bedřicha Smetany, byl v roce 1724 sadovským mlynářem Václav Konárovský mladší, jenž o 5 let později odešel na mlýn v Tůni, a roku 1730 Jan (podle některých zdrojů Václav) Vlačiha. O 5 let později zde hospodařil Jan Veselý a tehdy k čp. 3 náležela zahrada č. top. 259 pod ourokem 151 čtverečných sáhů. K mlýnu, jenž měl podle tereziánského katastru pouze 2 kola, však nepatřilo žádné pole. Dalším mlynářem se stal Josef Konopáč, který 10. ledna 1803 koupil od Josefa Nováka grunty z polovičního statku čp. 11 v Sověticích za 2 725 zlatých, jichž celkem bylo 17 jiter a 880 čtverečných sáhů. Z této poloviny (bez statku) prodal Josef Konopáč čtvrt statku šenkýři Václavu Pecovi v Sověticích a druhou čtvrtinu 9. května 1908 Josefu Žilkovi ze Stěžer za 4 000 zlatých.
V roce 1835 náležel sadovský mlýn mezi pětici mlýnů na sadovském panství, jež ležely na Bystřici (viz
https://ags.cuzk.cz/archiv/openmap.html?typ=skicic&idrastru=BYD375018410). Kromě něj byly mlýny ještě v Mokrovousích, Sobětuši, Lubně a ve Starých Nechanicích. Vedle nich existovala další trojice na Bašnickém (dříve Pšáneckém) potoce, a to ve Pšánkách, v Nerošově a v Tůni. Po prusko-rakouské válce musel být objekt opraven. Roku 1865 byl mlynářem v
Sadové Jan Žilka. Od 2. července 1875 byli vlastníky sadovského mlýna a hospodářského stavení čp. 3 Jindřich a Marie Žilkovi a roku 1899 byl zdejším mlynářem Josef Žilka, který se stal členem prvního představenstva nově vzniklého Spořitelního a záloženského spolku dle Raiffeisena na Dohaličkách.
Nakonec se mlýn vrátil zpět do rukou vrchnosti, neboť 31. prosince 1900 ho získal Jan hrabě z Harrachu a 3. října 1916 Otto hrabě z Harrachu, jenž sem o 2 roky později přivezl kolo a stroje z mlýna ve Stěžerách, který prodal tamní obci. Mlýn byl zabaven státem v souvislosti s pozemkovou reformou po vzniku ČSR, a to podle návrhu Státního pozemkového úřadu v Praze z 3. března 1921. 11. prosince 1928 koupila mlýn od Otty Harracha společnost Josef Voženílek, automatické válcové mlýny v Předměřicích nad Labem, jejímiž společníky byli: Josef Voženílek starší a jeho synové Josef Voženílek mladší, František Voženílek a Jan Voženílek. Ta za něj vyplatila 230 000 Kč, z nichž 130 000 Kč bylo za budovy a zbytek za strojní vybavení. Následně byla provedena rekonstrukce v hodnotě 421 356 Kč a opět se začalo v mlýně mlet v srpnu následujícího roku.
Od té doby mlýn sloužil k nákupu obilí pro firemní mlýny a k rolnickému mletí. Později tu byl vybudován rovněž jeden z firemních skladů. Této firmě náležel mlýn jak během německé okupace, tak krátce v poválečném období, neboť již 18. června 1945 se dostal pod národní správu a byl začleněn do Východočeských mlýnů n. p. v Hradci Králové. Po únoru 1948 byl definitivně znárodněn a počátkem 50. let 20. století byl jeho provoz zrušen a objekt sloužil k bydlení a k různým skladovacím potřebám. Roku 1980 zde žily Anežka Jeřábková, Marie Bergmanová, Marie Zubcová a Miroslav Kužílek. Později v něm byly provozovány hostinské služby a konaly se diskotéky (Music club Mlejn). Jako zchátralý a prázdný objekt ho získala společnost Corrida s. r. o., která se pustila do jeho rekonstrukce. Ta byla dokončena v posledních 2 letech, kdy je již bývalý mlýn veden jako majetek Mgr. Ireny Špidlenové.