Η περιοχή της Πλάκας ήταν αρχικά τόπος εποχιακής διαμονής κατοίκων του Αγίου Υπατίου και της Ηφαιστίας, που είχαν κτήματα στην περιοχή και πήγαιναν να τα καλλιεργήσουν. Μετά το 1823 κάποιοι άρχισαν να μένουν εκεί μόνιμα και γύρω στο 1860 συγκεντρώθηκαν αρκετοί, ώστε να δημιουργήσουν οικισμό. Το αρχικό όνομα του χωριού ήταν Συμφερούπολις. Το όνομα αυτό δόθηκε από τον μητροπολίτη Λήμνου Ιωακείμ Γ΄, στον οποίο απευθύνθηκαν οι κάτοικοι όταν αποφάσισαν να συστήσουν κοινότητα, διότι λόγοι συμφέροντος τούς ανάγκασαν να φύγουν από τον Άγιο Υπάτιο. Το όνομα Πλάκα δόθηκε από το ομώνυμο ακρωτήριο με τις γκριζόμαυρες αλλεπάλληλες πλάκες. Επειδή το ακρωτήρι βρίσκεται στο μέσο περίπου της ευθείας μεταξύ Τρωάδας και Άθω, ορισμένοι θεώρησαν ότι πρόκειται για το «Ερμαίον λέπας» των αρχαίων, μέσω του οποίου μεταδόθηκε με φωτιά η είδηση της άλωσης της Τροίας.
Από το 1355 αναφέρεται η ύπαρξη του οχυρωμένου οικισμού στην περιοχή της Πλάκας. Μάλλον ταυτίζεται με το «Κάστρο των Καστριωτών», στο οποίο το 1459 αποβιβάστηκε ο Κριτόβουλος από την Ίμβρο κι έδιωξε τους Ενετούς από το νησί.
Στο νότιο μέρος της χερσονήσου του Βριόκαστρου σε απόσταση 800 μέτρων περίπου από την ακτή και ανατολικά του σκοπέλου Βίνα, εντοπίστηκαν ερείπια αρχαίας βυθισμένης πόλης. Άλλη βυθισμένη αρχαία πόλη έχει εντοπιστεί ανοιχτά της ανατολικής ακτής στη θαλάσσια περιοχή Μύθωνες. Την ύπαρξη των ερειπίων ανέφερε πρώτος ο Choiseul-Guffier το 1785 και τα ταύτισε με την ομηρική νησίδα Χρύση, που καταβυθίστηκε το 197 π.Χ.