Den gamle skole i Kirke Værløse lukkede i 1964, da den blev for lille til de mange børn fra Kirke Værløse. Det blev besluttet at bygge en ny skole, Søndersøskolen, som skulle være for børn fra Kirke Værløse og fra de nye villakvarterer ned mod Søndersø og "blomsterkvarteret".
Søndersøskolens første del stod klar til brug i august 1969, hvor de mindste elever begyndte på Søndersøskolen. Værløse Kommunes fjerde skole var i gang. Det var dog kun den lange A-fløj, der stod færdig, da elever fra 0.-4. klasse startede som skolens første elever. Der var i alt 12 klasser, heraf 4 børnehaveklasser. Faglokaler var der ingen af, så idrætsundervisningen foregik i Værløsehallen og resten af undervisning fandt sted i klasserne.
I 1970 startede gravearbejdet til b- og c-fløjen. Hele fagfløjen/hovedbygningen blev færdig i 1973, og den 17. november 1973 blev Søndersøskolen officielt indviet I mange år fungerede det nuværende børnehaveklasseområde som specialskole. Senere flyttede tandlægerne ind i hovedbygningen. Fritidsordningen har i flere omgange haft til huse på skolen, først som Miniklub i de nuværende udskolingslokaler, hvorefter de flyttede til egne nye bygninger. I forbindelse med den seneste om- og udbygning i 00'erne blev FFO/indskolingen en integreret del af indskolingsområdet, med fællles børn i fælles lokaler. Fritidsordningen for mellemtrinnets elever ligger fortsat på Solbjerggaard.
Elevtallet har gennem årene gået op og ned. Skolen blev bygget som en tre-sporet skole. I nogle af de år, hvor der ikke var så mange elever, havde børnehaven Søndersø Børnehus en del af de nuværende mellemtrinslokaler samt den lille grå bygning "liggehallen" vest for bygning A.
I dag er Søndersøskolen en fuldt udbygget 4-sporet skole med velfungerende faglokaler og fællesrum. I forbindelse med alle ombygninger, har det ligget skolen meget på sinde, at undervisningslokalerne understøttede de faglige mål så optimalt som muligt. Det gælder såvel selve undervisningslokalerne som udeområderne. Der er i dag hele vejen rundt om skolen et dejligt og stimulerende udemiljø, der bruges både i frikvartererne og til undervisning i det fri.
Fra første færd har der pædagogisk været fokus på, at glade børn lærer bedst, glade børn har lyst til at lære. Der har således igennem alle årene været fokus på eleverne faglige, personlige og sociale udvikling. I et samarbejde mellem det pædagogiske personale, ledelse og bestyrelse/forældre har der altid været en lyst og vilje til at sikre, at Søndersøskolen var en udviklingsorienteret skole, og at undervisningen fulgte med tiden. Ofte er skolen gået forrest i forhold til at sætte faglige og pædagogiske tiltag i gang. I dag samarbejder vi om at fastholde denne linje, til gavn og glæde for skolens elever, så de får en udfordrende skoledag, med masser af læring og fællesskab.
Skolens bygninger, og det der foregår i dem, har aldrig været en statisk størrelse.