全日空的歷史可追溯到于1952年12月27日成立的私營日本直升機公司以及另一家區(qū)域航空公司。最初的名稱為“日本直升機公司”(航班號NH為日本直升機 Nippon Helicopter的簡稱)。1953年開始經(jīng)營直升機業(yè)務(wù)，同年，獲得授權(quán)經(jīng)營定期客運服務(wù)，開始客運及貨運服務(wù)。1955年引進(jìn)道格拉斯DC-3型飛機投入服務(wù)。1957年，日本直升機公司正式更改名稱為“全日本空輸”(All Nippon Airways，簡稱ANA、全日空)。1957年12月，全日空收購日本遠(yuǎn)東航空。全日空業(yè)務(wù)發(fā)展迅速，開發(fā)了日本主要城市之間的全面航線網(wǎng)絡(luò)。

　　全日空于1961年在東京證券交易所和大阪證券交易所上市。1963年全日空和富士航空公司合并。1960年代，全日空機隊開始引入噴氣式客機——波音727、波音737等。全日空1971年開通東京-香港航線，開展國際包機航班服務(wù)。

　　1973年全日空引入洛克希德L-1011客機，L-1011為全日空首款引入的寬體客機。全日空原先傾向購買麥道公司的DC-10型客機，但最后決定引入洛克希德的L-1011。事后揭發(fā)洛克希德公司為推銷其飛機行賄當(dāng)時日本首相田中角榮等高官，從而迫使全日空訂購洛克希德L-1011客機。事件最后導(dǎo)致了田中角榮及幾名全日空高層被拘捕。這是1976年發(fā)生于日本的丑聞事件——洛克希德事件。

　　1978年全日空股票在法蘭克福股票交易所掛牌上市。1978年全日空機隊引進(jìn)波音747，全日空亦于1983年引入了波音767。在日本政府決定允許加大競爭以擴大日本的海外旅游市場后，全日空1986年3月3日首航東京至關(guān)島的客運航線，開展定期國際航線服務(wù)，全日空進(jìn)入了一個新紀(jì)元。1980年代全日空開辟了大量的國際航線。1990年代全日空持續(xù)把業(yè)務(wù)擴張至亞洲、北美、歐洲等地。1991年全日空股票在倫敦股票交易所掛牌上市。1995年全日空機隊引進(jìn)波音777，空中客車客機開始加入全日空機隊，如A320。

　　全日空在2004年宣布訂購50架全新波音787客機，并于2008 年交付使用。全日空的盈利亦于2004年首次超越另一家日本大型航空公司日本航空公司。