Село вперше згадується в ХVII столітті, відколи воно було виселком Курилівського пана Козаріна, який частину своїх селян виселив із Курилівки і поселив на землях, де нині розташована Козарівка. Хоча село і згадується вперше в ХVII столітті, проте старожили вважають, що воно бере початок ще від часів монголо-татарської навали. Свідченням давньої історії є численні козацькі могили. Найкраще збереглася «Велика могила», що розташована на межі між полями сіл Козарівки та Курилівки.

Лаврентій Похилевич у «Сказаннях про населені місцевості Київської губернії» пише: К Куриловскому приходу причислена деревня Козариновка или Козаровка, в 2-х верстах от Куриловки отстоящая. Деревня эта расположена вдоль ручья Синявка и пресекается многими дорогами из окрестных сел. Жителей обоего пола 448 православных и 10 римских католиков. Земли 1189 десятин. Принадлежит А. О. Прушинскому. В деревне этой женою бывшего помещика Иосифа Козаринова, по вероисповеданию латинкою, построена в 1814 г. латинская каменная каплица, в которой по временам и ныне совершается латинское богослужение. Козариновка основана только в начале текущего столетия.

У період 1932—1933 років на території села загинуло голодною смертю 76 осіб. На кладовищі в селі селяни встановили хрест як вічну пам'ять про ті часи. Під час ВВВ 150 чоловік воювало на фронтах, 70 з них нагороджені орденами і медалями, загинуло 63 особи. На честь загиблих споруджено обеліск Слави. Станом на 1972 рік в селі мешкало 520 чоловік. Тут містилася виробнича дільниця колгоспу «Зоря комунізму», за яким було закріплено 3 тисячі га землі, зокрема 2,7 тисяч га орної. Виробничий напрям господарства був зерново-молочний. На той час в селі працювали початкова школа, клуб на 250 місць, бібліотека з книжковим фондом 7,2 тисяч примірників, дитячі ясла, медпункт.

В Козарівці народився польський геолог, археолог і краєзнавець Волині Оссовський Готфрид Йосипович (1835—1897).