A história do Forte Duque de Caxias, no Leme, é anterior à integração de Copacabana ao resto da cidade. Erguido por ordem de D. Luís entre 1776 e 1779, foi encomendado pelo vice-rei, D. Luís de Almeida Portugal (o 2º Marquês de Lavradio) devido à iminência de uma invasão espanhola. Recebeu o nome de Forte do Vigia e destinava-se a alertar as outras fortificações das redondezas (Forte de Copacabana, Fortaleza de São João e Fortaleza de Santa Cruz) sobre a chegada de navios ao Rio de Janeiro. Por questões econômicas, foi desativado em 1791, sob determinação do vice-rei D. José Luís de Castro. Antes disso, em 1789, o forte, cujos limites estendiam-se pelo Morro São João, foi guarnecido pelo alferes Joaquim José da Silva Xavier, o Tiradentes, poucos dias antes de sua prisão.
Durante a Guerra da Independência do Brasil (1822 - 1823), a fortificação foi novamente guarnecida e artilhada com o propósito de defender a região, por receio de ataque da esquadra portuguesa, por ordens de D. Pedro. No entanto, suas funções foram novamente interrompidas durante o período regencial (entre a abdicação do imperador e o golpe da maioridade que levou D. Pedro II ao poder), assim como todas construções semelhantes no Brasil. Nessa época, foi reformado pelo engenheiro militar Augusto Tasso Fragoso (o mesmo que fez parte da junta governativa provisória que assumiu a presidência do Brasil antes da posse de Getúlio Vargas após a Revolução de 1930), que o reinaugurou em 1935 com o nome de Forte do Leme.
A atual estrutura começou a ser erguida em 1913 e, por causa de sua posição elevada, foi armada com obuseiros (canhões que disparam em trajetória parabólica e, com isso, conseguem transpôr altas barreiras) da marca Krupp, a mais moderna da época. Devido à Primeira Guerra Mundial, sua construção foi interrompida provisoriamente e concluída somente em 1919, um ano após o fim dos conflitos. O atraso teria ocorrido devido às dificuldades em subir com os equipamentos alemães.
Direta ou indiretamente, o Forte Duque de Caxias está ligado à história do Brasil. Na Revolta dos 18 do Forte de Copacabana, em 1922, foi o local onde os antirrevolucionários se reuniram. Por isso, a fortificação sofreu dois bombardeios, o que resultou na morte de 12 pessoas, além dos 20 feridos, de acordo com o Jornal O Paiz (edição 13.774, de 7 de julho daquele ano). Os sobreviventes não reagiram, pois alguns integrantes eram a favor do levante e desmontaram as armas, cujas peças foram jogadas na mata. Além disso, havia também o receio dos tiros atingirem as casas do bairro.
O "batismo de fogo" aconteceu somente em 1924, quando o encouraçado São Paulo rebelou-se contra o governo de Artur Bernardes. A embarcação não foi atingida. Posteriormente, os integrantes da fortificação envolveram-se na ação contra contra o navio mercante Baden (1930), na Revolução de 1932, na Intentona Comunista (1935), no Movimento Integralista (1938), na 2ª Guerra Mundial (1945) e na intervenção do Cruzador Tamandaré (1955). Nesse intervalo de tempo, o então presidente Getúlio Vargas, através do decreto decreto 305, de 22 de julho de 1935, alterou o nome do local para Forte Duque de Caxias, como homenagem ao patrono do exército brasileiro.
Em 1965, as funções de segurança da cidade foram desativadas e o espaço cedeu parte de suas dependências à instalação do Centro de Estudos de Pessoal (Cep), um estabelecimento de ensino do Exército voltado ao conhecimento e à pesquisa do comportamento humano. Hoje, sua missão de atuação pode ser sintetizada em quatro linhas de atuação: educar, pesquisar, avaliar e preservar. Os oficiais de lá são habilitados a desempenhar cargos relacionados à Comunicação Social, à Educação, à Psicologia, às Operações Psicológicas e aos Idiomas. Nesse último caso, é oferecido o Estágio Intensivo de Idiomas para militares brasileiros designados ao cumprimento de missões no exterior, além de haver um estagiário ministrando Português aos oficiais das nações amigas.
Outro foco do Forte Duque de Caxias é a preservação ambiental. Em 1990, foi criada uma Área de Proteção Ambiental (Apa), que representa ilhas de vegetação remanescente de Mata Atlântica. O Cep também tem como missão educar, visando à preservação desse espaço e despertando a responsabilidade ambiental nos visitantes da área. Desde então, o mato existente em muitas partes foi substituído por vegetação local. Dentre as espécies encontradas no local, destacam-se o pau-brasil, o tiê-sangue e o bem-te-vi, dentre outras aves; diversas espécies de borboletas e répteis. É possível também encontrar alguns micos-estrela, que não são nativos, mas existem atualmente em grandes quantidades na região.
visitação acontece de terça a domingo, das 9h30 às 16h30, com guias preparados para prestar esclarecimentos aos visitantes. O passeio consta de uma caminhada ecológica pela Apa do Leme. O ingresso pode ser adquirido no local e é gratuito para menores de 10 anos e maiores de 65 anos. Mais informações podem ser adquiridas pelos telefones (21) 3223-5076 / 3223-5000 ou pelo site www.cep.ensino.eb.br/forte/visitacao.