El origen del topónimo de este pueblo es el adjetivo latino altus-a-um, que dio lugar a otero. Posteriormente se producirá la tautología de carácter popular  “Alto (del) Otero” con aféresis de “Alto Otero > Totero

Las primeras citas documentales en las que se cita a Totero aparecen en la Historia del Condado de Castilla de Fr. Justo Pérez de Urbel bajo el nombre de Auteris y datan del año 816, como tierras anejas al recién creado Monasterio de San Vicente de Fístoles.

En el Apeo de las Asturias de Santillana de 1404, aparece citado el concejo de Totero, es lugar de behetría de mar a mar y en él no tenía el rey martiniega ni otro derecho alguno; los labradores ajustaban la infurción con su señor. Dominaba desde lo alto la torre Arnero, que se utilizó como prisión.

En el siglo XVIII las tierras se destinaban a plantar maíz y pasto para el ganado. Había un gran monte de arbolado compuesto de robles, acebos y otros árboles llamado Rueda y Calleja, algunos de los cuales se cortaban para la fábrica de navíos de El Real Astillero. Había dos molinos harineros sobre el río Pisueña de dos ruedas cada uno; en la actualidad queda en pie uno de ellos en estado ruinoso.

Según el Diccionario Madoz de 1845, se define Totero como situado en una pequeña eminencia; clima templado en el verano, pero frío en invierno. Tiene 23 casas, iglesia parroquial y dos fuentes de buenas aguas. Perteneció durante unos pocos años al municipio de Lloreda, hasta que definitivamente se unió a Santa María de Cayón.