Najstarsza wzmianka o Bagienicy pochodzi z 1432 roku. Do 1772 roku była częścią Polski i powiatu nakielskiego, po 1875 roku należała do nowo powstałego powiatu tucholskiego. W drugiej połowie XVI wieku stanowiła własność szlachecką i często przechodziła z rąk do rąk. W 1773 roku miała karczmę i kuźnię, a przed I wojną światową cegielnię, sklep i gospodę.
Miejscowi katolicy chodzili do parafii w Pruszczu. Ewangelicy należeli aż do połowy XIX wieku do gminy w Tucholi, następnie chodzili do zboru mieszczącego się w pałacu w Kamienicy, a w 1873 roku utworzono gminę ewangelicką w samej Bagienicy. Właścicielka majątku w Motylu, Anna Dunkier, doprowadziła do budowy kościoła ewangelickiego, który w 1945 roku zdewastowano.
W 1865 roku jedyny nauczyciel uczył w szkole 41 dzieci. W okresie międzywojennym uczniów było 68, również przy jednym nauczycielu, a we wsi istniało kółko rolnicze. Szkoła wznowiła zajęcia zaraz po wojnie.
Ze stacji kolejowej Pruszcz-Bagienica zachował się zabytkowy zespół zabudowań: wachlarzowa parowozownia na pięć stanowisk, dawny dworzec, nastawnie, wieża ciśnień, budynek pomp wodnych i kilka budynków gospodarczych.
