Da aus dem 13. Jahrhundert keine Quellen zur Klostergeschichte mehr existieren, sind weder das genaue Gründungsdatum noch das Mutterkloster bekannt. Vermutlich wurde Kalchrain um 1230 als Tochter von Feldbach am Bodensee gegründet. Das Nonnenkloster war vor allem im Mittelalter nicht sehr bedeutend. Es erlebte erst im späten 16. Jahrhundert einen gewissen Aufschwung, weshalb in dieser Zeit eine neue Klosteranlage errichtet wurde, die zwischen 1705 und 1720 durch eine barocke Anlage der Baumeister Caspar und Johannes Moosbrugger ersetzt wurde. 1848 wurde Kalchrain schließlich, wie die überwiegende Zahl der übrigen Thurgauer Klöster auch, aufgehoben. Die Nonnen fanden ab 1864 in Gwiggen in Vorarlberg (Kloster Mariastern) eine neue Heimat. In den Klostergebäuden, die am Berghang oberhalb des Seebachtales nördlich des Kantonshauptortes Frauenfeld liegen, ist heute eine Erziehungsanstalt untergebracht.