W 1825 roku władze zaboru pruskiego wprowadziły w Wielkopolsce i na Pomorzu obowiązek szkolny. Od tego momentu każde bez wyjątku dziecko musiało uczęszczać do szkoły podstawowej. Ponieważ szkołę w Orpiszewie wybudowano dopiero w roku 1874, dzieci ze wsi pieszo uczęszczały do wybudowanej w 1802 szkoły w Roszkach, natomiast na lekcje religii musiały chodzić do Jankowa.
Szkoła w Orpiszewie rozpoczęła działalność w 1875 roku. Początkowo pracował i jednocześnie mieszkał w niej tylko jeden nauczyciel, który dodatkowo otrzymał niewielki przydział ziemi. Dzieci polskie i niemieckie nauczane były w pierwszych latach funkcjonowania placówki w swoich językach narodowych, jednak z rokiem 1887 rozpoczęła się intensywna germanizacja. Całkowicie zakazano nauczania języka polskiego, zwiększając jednocześnie liczbę zajęć z języka niemieckiego. Rodzice, nie mogąc pogodzić się z próbą wynarodowienia ich dzieci, wszczynali liczne bunty. W 1905 roku, na fali strajków obejmujących całą Wielkopolskę, również sami uczniowie zorganizowali strajk szkolny.
Po odzyskaniu niepodległości przez Polskę i wyzwoleniu Orpiszewa przez powstańców wielkopolskich, 16 stycznia 1919 roku uroczyście przekształcono szkołę niemiecką w polską. Dużym problemem stał się w tym czasie brak kadry nauczycielskiej. Z tego powodu lekcje w Orpiszewie prowadzili pedagodzy dojeżdżający z Roszek i Świnkowa. Od października tegoż samego roku w orpiszewskiej szkole zatrudniono trójkę nauczycieli, jednak nadal była to liczba niewystarczająca, stąd klasy musiały być łączone. Dopiero po 1925 roku zwiększono liczbę nauczycieli do czterech, co jednocześnie zmniejszyło liczbę lekcji łączonych. Szkoła jednak nadal była przepełniona - w sześciu oddziałach uczyło się ponad 200 uczniów, a klasy liczyły po około 40 osób. Do placówki w Orpiszewie uczęszczały dzieci z Orpiszewa, Baszyn, Jasnego Pola, Sędziszewa, Dusznej Górki oraz Ńówkówca.
Od 1932 roku w Orpiszewie rozpoczęła działalność siedmioletnia szkoła powszechna II stopnia, składająca się jednak tylko z sześciu klas (z dwuletnią klasą szóstą). Nauczyciele w tym czasie wyprowadzili się z budynku szkoły do mieszkań przygotowanych w podworskim pałacu, a pozyskane w ten sposób pomieszczenia przekształcono w sale lekcyjne. W szkole pojawiły się organizacje dziecięce i młodzieżowe takie jak: gromada zuchowa, harcerstwo, koło młodzieżowe PCK, Szkolna Kasa Oszczędności, Katolickie Stowarzyszenie Młodzieży Żeńskiej i Koło Strzelectwa Sportowego.
16 września 1939 roku, ponad dwa tygodnie po wybuchu II wojny światowej, władze okupacyjne zamknęły szkołę polską i 25 września przekształciły ją w szkołę niemiecką. Dzieci miały uczyć się tylko trzy lata (do 13 roku życia) w zakresie podstaw matematyki i języka niemieckiego.
Po wojnie szkoła w Orpiszewie wznowiła działalność. Wróciło do niej prawie 200 uczniów w ramach siedmioletniej szkoły podstawowej. Początkowo działało tu aż dziewięć klas (od I do VI, przy trzech klasach drugich i żadnej siódmej). Ponownie rozpoczęły działalność organizacje młodzieżowe: Spółdzielnia Uczniowska i koło szkolne PCK. Do 1965 roku szkoła miała sześć sal lekcyjnych, w tym pracownię do zajęć ręcznych i gabinet fizyko - chemiczny.
W roku 1966, po wprowadzeniu ośmioletniej szkoły podstawowej, urządzono na strychu kolejne dwie klasy. Od 1974 roku przy szkole działa również przedszkole, które początkowo mieściło się w dworskim pałacu, a od roku 2008 w budynku szkoły. Dodatkowo oddział przedszkolny mieści się także w dawnym budynku szkoły w Jasnym Polu.
W latach 1986 - 1990 szkołę znacznie rozbudowano, dobudowując całe południowe skrzydło z salą gimnastyczną, pokojem nauczycielskim, sekretariatem, gabinetem dyrektora oraz dwoma salami lekcyjnymi. W 1989 roku przeprowadzono także gruntowny remont starej części budynku, zakładając centralne ogrzewanie, toalety i wymieniając instalację elektryczną.
W 1999 roku miała miejsce kolejna reforma systemu oświaty, wprowadzająca sześcioletnią szkołę podstawową oraz trzyletnie gimnazjum. Początkowo szkoła w Orpiszewie stanowiła oddział zamiejscowy Gimnazjum nr 2 w Krotoszynie, a w roku szkolnym 2002/2003 była oddziałem zamiejscowym gimnazjum w Chwaliszewie. Od roku 2003 Zespół Szkół w Orpiszewie jest jednostką samodzielną, złożoną z oddziałów przedszkolnych w Jasnym Polu i Orpiszewie oraz szkoły podstawowej i gimnazjum. W 2010 roku na budynku szkoły odsłonięto tablicę poświęconą pamięci Orpiszewian - ofiar II wojny światowej.
W roku szkolnym 2011/2012 przeprowadzono gruntowny remont szkoły. Modernizacji poddano boisko, elewację budynku oraz poddasze, na którym zaaranżowano nowe pomieszczenia lekcyjne i toalety.
3 września 2012 roku miała miejsce uroczystość nadania szkole sztandaru oraz imienia Rotmistrza Witolda Pileckiego, w której obok uczniów, rodziców i nauczycieli wzięli udział zaproszeni przedstawiciele władz gminy, poseł na sejm RP i absolwent szkoły Zbigniew Dolata oraz dzieci patrona szkoły - pani Zofia Pilecka - Optułowicz i pan Andrzej Pilecki.