Sie ist ein wesentlicher Bestandteil des Lüneburger Wasserviertels, die "Nedderste Molen" (Niederste Mühle). Der Besitzer war der welfische Herzog Heinrich der Löwe, welcher die Mühle 1147 dem damaligen Abt des St. Michaelisklosters zum Geschenk machte. Etwa 200 Jahre betrieb das Kloster die Mühle selbst. Eine alte Urkunde belegt, dass sie ab 1366 als Lehen an die Lüneburger Ratsfamilie van der Molen ging. Bis ins frühe 19. Jahrhundert wechselten mehrfach die Besitzer und Betreiber, zeitweise auch gemeinsam mit der Lüner Mühle auf der anderen Seite der Ilmenau.
Es gab im Stadtgebiet zwar einige flache Brunnen, diese enthielten aber nur besonders kalkhaltiges Wasser, das sich in Gipsspalten gesammelt hatte. Dieses Wasser war für das Bierbrauen unbrauchbar. Aber gerade die bis zu 80 Brauereien benötigten große Mengen kalkarmes Wasser, um ein sauberes Bier zu brauen. Dieses Wasser musste von außerhalb herbei geschafft werden - dazu entstanden einige Brunnengesellschaften. 24 Bürger, vorwiegend Bierbrauer, schlossen sich zusammen und erwirkten 1530 vom Michaeliskloster die Genehmigung, auf dem klostereigenen Gelände der Abtsmühle eine Wasserkunst zu errichten, einen großen Turm, in den mit Hilfe eines wasserradbetriebenen Schöpfwerks Wasser aus der Ilmenau gepumpt wurde um die Anwohner und Betriebe zu versorgen.
An festgelegten Tagen des Monats durfte die Bevölkerung keine Fäkalien in die Ilmenau zu schütten. Dann nämlich wurde aus dem Fluss Wasser für die Bierherstellung in den Wasserturm gepumpt. Der Wasserturm ist einer der ältesten in Deutschland, er wurde bis 1950 als solcher genutzt.
Die Abtswasserkunst wurde 1632 – 1634 renoviert, während dieser Bauphase entstand auch die Brausebrücke, die die beiden Mühlen miteinander verbindet. 1837 wurde eine neue Pumpe eingebaut und 1903/04 entstand ein Durchgang durch den Turm zur Brausebrücke. Darüber befindet sich noch heute das Wappen der Brauer in einem Medaillon. Der Turm wird schon lange als Teil eines Hotels genutzt.
1579 wurde das Mühlengebäude erneuert, später kam ein zweites hinzu, es gab insgesamt drei unterschlächtige Wasserräder.
Die heutige Mühle wurde 1880 errichtet. Sie war mit mit 11 Doppelwalzenstühlen ausgestattet, die mit Wasserrädern angetrieben wurden. Erst 1957 wurden diese durch Turbinen ersetzt. 1995 stellte die “Abts- und Lüner Mühle GmbH” den Betrieb ein, die gesamte Anlage wurde von einem Hotelbetreiber in der Nachbarschaft gekauft, komplett restauriert und als Hotel umfunktioniert. Besonders der Wasserturm mit seinen romantischen Suiten ist sehr beliebt.