Der har været vandmølle ved Esrum Møllegård siden munkene etablerede den første vandmølle efter deres ankomst i midten af 1100-tallet. I forbindelse med reformationen år 1536 blev møllevæsenet ved Esrum Kloster nedlagt og flyttet til der hvor møllen ligger i dag. Esrum Vandmølle blev anlagt omkring 1605, da Chr. IV flyttede åen fra engen op til dens nuværende beliggenhed højere i landskabet. Herved skabtes et fald på 2,80 m, og dermed en mulighed for at vandet kunne trække et hjul på over 5 m i diameter. Men møllen fulgte med tiden og skiftede hjulet ud med turbiner og fik elektrisk sigteværk. I møllens lange levetid er der både blevet malet korn, været savværk og blevet produceret strøm. Et maleri af Esrum Møllegård ca. 1790 viser at selve møllebygningen stod i rå mursten og at klosteret på det tidspunkt var hvidmalet. I 1854 nyopførtes Esrum Vandmølle og ca. 1869 nedbrændte møllen, men bygges i 1869 om efter branden. I 1967 kører kornmølleriet for sidste gang i almindelig drift. Staten ved Miljø- og Energiministeriet købte Esrum Møllegård i 1982 og i 1991 blev den istandsat af Miljø- og Energiministeriet ved Frederiksborg Statsskovdistrikt og udlejedes til Frederiksborg amt. Den 14. august 1992 åbnede Esrum Møllegård med Naturcenter, Miljøskole og udstilling. Vandmøllen genåbnedes og på særlig Åbent Hus dage i løbet af året kan man se og høre møllen male mel. Esrum Møllegård - Center for Natur & Miljø og Open Road, der er et revaliderings- og uddannelsestilbud og den økologiske café, udfylder i dag de smukke rammer. I 1998 optager Zentropa Film Morten Korch tv-serien "Ved Stillebækken" og omdøber midlertidigt Esrum Møllegård til Ringmøllen. Bygningerne og området forvandledes til at skulle ligne en faldefærdig gård fra 1950erne. I 2000 bliver Esrun Møllegård lagt sammen med Esrum Kloster i Fonden Esrum Kloster og Møllegård. Esrum Vandmølle drives af Fonden for Esrum Kloster og Møllegård.
