L'opinion qui soutient que le Val-de-Travers, couvert d'impénétrables forêts, fut inconnu et désert jusqu'aux missionnaires chrétiens, ne peut plus être maintenue. Les montagnes et les vallées de Suisse ont été parcourues par des peuplades qui y ont séjourné plus ou moins longtemps. En tout cas, ces peuples d'autrefois ont traversé l'Areuse, car on a retrouvé à diverses reprises des objets : aiguilles, anneaux, semblables à ceux qu'on a recueillis dans les stations lacustres. On a même trouvé des hachettes de pierre à Noiraigue. Puis à leur tour les Celtes ont visité le Val-de-Travers, dans lequel ils ont laissé, sinon des preuves matérielles de leur passage, du moins des traditions, des légendes, des souvenirs et des noms attachés à certains objets et à certains lieux.

Ensuite les Romains y vinrent aussi ; les savants leur attribuent la construction des vieilles vy (routes) que l'on retrouve ici et là et dont la plupart sont couvertes par les ronces et les buissons. Une route romaine partant de la vallée du Doubs, parcourait dans toute sa longueur le Val-de-Travers. Il y a quelques années, une pluie diluvienne avait raviné jusqu'à une profondeur d'un mètre le chemin de la Chaîne (Saint-Sulpice) et emporté, en certains endroits, tout le tablier de la route. L'antique voie romaine fut alors découverte et l'on put remarquer qu'elle était formée de moëllons d'un pied cube environ, grossièrement taillés mais très solidement juxtaposés ; sa largeur était d'environ deux mètres. On a découvert aussi en plusieurs endroits des pièces de monnaies romaines d'or ou d'argent. C'est la première mention historique que l'on rencontre chez plusieurs auteurs. Jules César fit bâtir la Tour-Bayard au-dessus de Saint-Sulpice et y plaça une garnison. Cette tour a subsisté jusqu'en 1517, époque où elle fut renversée par un ouragan. Toutes les tentatives de reconstruction échouèrent ; mais il y a plusieurs années, à la suite de divers travaux, les fondements furent mis à découverts.

Sous la domination des Francs nous ne rencontrons qu'un détail : Lothaire, roi de Lorraine, donna le Comté de Bourgogne, dans lequel était enclavé le Val-de-Travers, à Girard de Roussillon qui construisit vers 871 la tour de Buttes, appelée le Château de Roussillon, dans lequel il mit un receveur pour percevoir le péage. Buttes était l'endroit par où l'on passait pour aller en Bourgogne et dépendait avec le Val-de-Travers de la Franche-Comté. Nous avons vu avec l’histoire de la vie religieuse comment le prieuré de Saint-Pierre à Môtiers était seigneur primitif de la vallée (ainsi que du Val-de-Ruz) et rattaché au domaine royal de Bourgogne. La mention qui en est faite dans le diplôme de Henri IlI (entre 1049-1056) le prouve, mais cette autorité politique du prieuré ne dura pas, les seigneurs de Neuchâtel, avoués du prieuré, se montrèrent de bonne heure très disposés à en accaparer tous les droits temporels et en firent insensiblement une institution religieuse privée. En 1153, le Vallon fut adjugé par l'empereur Frédéric Ier, surnommé Barberousse, à Guillaume, frère de Renaud, comte de Bourgogne, comme un fief particulier sur lequel l'empereur s'était réservé la haute souveraineté. Ce Guillaume eut un fils nommé Renaud, qui eut comme successeur Girard de Vienne, comte de Bourgogne et connétable de la Franche-Comté. Ce Girard étant en même temps seigneur d'Orbe et baron de Grandson, avait remis en amodiation (droit d'occupation ou d'exploitation accordé en échange d'une redevance) le Val-de-Travers à un certain Lambert (1213).

En 1218, il intervint un échange entre Ulrich de Neuchâtel et Girard de Vienne. Celui-ci reçut les seigneuries qu'Ulrich possédait sur la Saône, et Ulrich prit possession du Val-de-Travers (y compris les Verrières alors couvertes de forêts, et la Brévine). Ulrich obtint après cela que le Val-de-Travers fût érigé en baronnie, mais la délimitation de cette baronnie avec celle de Grandson donna lieu à des difficultés qui ne trouvèrent leur solution que cinq siècles plus tard, le 17 juin 1717. Le comte Ulrich fut ainsi le premier et le seul baron du Val-de-Travers. C'est à lui qu'on attribue la construction du château de Môtiers, nommé le Châtelard, et obligea les habitants du Vallon à garder ce château comme on faisait dans leurs bourgs. Cette dernière servitude de la garde du château fut convertie plus tard en une redevance annuelle d'une émine de froment connue sous le nom d'émine de la porte. Il leur accorda d'autre part le droit de porter leurs effets dans ce château en temps de guerre, afin de les mettre en sûreté. Ce château, placé sur la colline à 111 mètres au-dessus du pont de l'Areuse, était un manoir féodal. Lambert, qui tenait le Val-de-Travers en amodiation de Girard de Vienne, comte de Bourgogne, reçut d'Ulrich quelques terres en fief. On le nomma le fief du Grand Jacques du Vauxtravers et en 1301 fief du Terraux à qui il fut inféodé. En 1301, Amédée de Vauxtravers, bâtit dans le village de Môtiers une espèce de forteresse qu'il fit entourer de fossés avec un pont levis, et reconnut tenir cette propriété du prieur de Môtiers sous le cens de cinq sols faibles. Les tuteurs de Rollin, encore mineur, s'opposèrent à l'établissement de cette forteresse et voulurent la confisquer, estimant que le comte seul avait le droit de posséder une forteresse avec pont levis. Amédée et le prieur se soumirent et la maison releva du comte. Cette forteresse a disparu et on n'en connaît pas même l'emplacement. Cette maison du Vauxtravers, qui prit le surnom de Du Terreaux, possédait un fief considérable et s'éteignit dans le XlVe siècle. Une fille porta en 1343 son nom et sa fortune à Antoine d'Andoing (voir plus loin) gentilhomme gascon, qui prit le nom et les armes de sa femme; cette nouvelle tige fut encore renouvelée par le mariage d'Isabelle, fille d’Antoine Du Terreaux avec François Mayor de Romainmôtier, qui prit aussi le nom et les armes de Du Terreau. Elle s'est éteinte au commencement de ce siècle.

Dès cette époque, il exista de nombreux fiefs qui peu à peu furent réunis au comté de Neuchâtel. Rodolphe III comte de Neuchâtel et Ulrich son frère n'avaient pas encore partagé la succession de leur père Ulrich III, lorsque Rodolphe mourut laissant un fils en bas âge, Berthold, qu'il plaça sous la tutelle du comte d'Aarberg, son oncle. L'oncle et le neveu vécurent dans cette indivision jusqu'à la majorité du jeune Berthold. Leur partage se fit en 1235. Berthold eut le comté de Neuchâtel, Ulrich les terres allemandes du comté de Fenis et la seigneurie de Valangin, celle-ci comme fief de Neuchâtel. Ulrich céda à son neveu Berthold le Val-de-Travers, qui fut par ce moyen réuni au comté de Neuchâtel dix-huit ans après avoir été détaché de Grandson. A cette époque l'ancien comté de Neuchâtel ne dépendait pas encore de la maison de Châlons, mais bien le Val-de-Travers, aussi Berthold devenu propriétaire en fit hommage en 1237 à Jean Ier de Châlons: « Moi, Berthold, sire de Neuchâtel, à tous présents et à venir, je déclare que j'ai fait hommage à noble baron, monseigneur Jean, comte de Bourgogne... et que j'ai reçu de lui en fief et chasement tout ce que je possède au Val-de-Travers avec terres, prés, forêts, eaux, joux, villages, justice, plus la garde du Prieuré de ladite vallée, sauf le péage, la chasse et quelques colons qu'on appelle reyes (gens de guerre) ». A Berthold succédèrent Rodolphe III, Ulrich IV mort en 1277 et Amédée mort en 1286. Aucun fait saillant ne marque l'histoire du vallon dans cette période. Il est impossible d'indiquer l'époque où cette contrée a reçu les premiers habitants. Placée sur le passage de Neuchâtel à Pontarlier ou si l'on veut de Noidenolex à Abiolica, on peut supposer que quelques familles cherchant leur subsistance s'arrêtèrent de très bonne heure dans cette portion de pays arrosée par une rivière importante, poissonneuse et possédant une riche végétation. Des moines habiles à se choisir des emplacements avantageux s'établirent où est actuellement Môtiers, et y fondèrent une chapelle et une résidence dont on ne connaît ni le fondateur, ni la date exacte de fondation, mais que l'on croit contemporain des abbayes de Bevaix et de Corcelles. Elle ne tarda pas à attirer des habitants et Môtiers lui doit probablement son existence et son nom.

Avec la fin du XIIIe siècle une cohésion plus étroite s'établit entre les divers groupes de population. A ce moment les habitants étaient divisés en deux classes : les hommes libres et les serfs. Ces derniers formaient la masse de la population. Les habitants, malgré leur servage, formaient déjà des communes distinctes. A la tête des communes se trouvait un major, chargé de percevoir les revenus et de rendre la justice. En cas de difficulté, le comte jugeait avec sa cour plénière. Les chroniqueurs disent que vers 1291, quarante-cinq familles de Genève, ayant appris le bon accueil que les sires de Neuchâtel avaient fait à trente autres familles, lesquelles avaient reçu des terres à défricher, vinrent s'établir au Val-de-Travers. Puis à la suite de la destruction de Bonneville par Rollin, une partie des habitants de cette malheureuse cité vinrent aussi au Val-de-Travers. Si l'on veut avoir quelques notions sur l'état politique et social du pays vers la fin du XIIIe siècle, il faut les chercher dans la Charte des droits de la maison du Vauxtravers dans la vallée de ce nom. Les seigneurs percevaient diverses redevances sur les collecteurs de poix, les faucheurs, les taverniers. Le Val-de-Travers réuni à la directe en 1236 n'offre pas jusque-là d'événements remarquables. Les communes naissantes obtenaient de temps en temps, mais isolément, quelques propriétés, les individus quelques concessions, quelques privilèges.