Niezależnie od siebie, początkiem XX w. rozpoczęli pracę związaną z produkcją części lotniczych – Karl Friedrich Rapp i Gustav Otto. Pierwszy z nich założył w 1913 roku przedsiębiorstwo Rapp Motorenwerke AG. Trzy lata później firmę przejął Gustav Otto, producent aeroplanów oraz silników lotniczych. Zmienił także jej nazwę na Bayerische Flugzeugwerke AG, czyli Bawarskie Zakłady Lotnicze. W rok później zakład przekształcono w spółkę akcyjną, nazwaną Bayerische Motoren Werke GmbH, a po kilku miesiącach do Rappa i Otto dołączył Austriak Franz Josef Popp, dzięki któremu nazwa uległa skróceniu do „BMW”, pod jaką nazwą znamy markę do dziś. W tym czasie zaczęto używać logo – białego śmigła na niebieskim tle, kojarzonego z produkowanymi częściami do maszyn lotniczych, jak również kolorami flagi bawarskiej (biało – błękitna).

Pod koniec I wojny światowej pozycja spółki osłabła. Na mocy Traktatu Wersalskiego zakazano ponadto w Niemczech produkcji samolotów. Profil produkcyjny zmienił się zatem i odtąd wytwarzano tutaj podzespoły do lokomotyw oraz silniki samochodów ciężarowych i motocykli. Po 1922 roku rozpoczęto produkcję kompletnych motocykli (R32). Początek działalności w przemyśle samochodowym wiąże się dla BMW z przejęciem fabryki w Eisenach, produkującej samochód marki Dixi, na licencji brytyjskiego Austina Seven, jednak już pięć lat później w BMW powstają pierwsze samochody według projektów niemieckich inżynierów, czyli I6, 327, 328 i 335. Szczególnie znany był właśnie model 328, w klasie 2 litrów zupełnie wyjątkowy, jako osiągający największe sukcesy sportowe. Wersja specjalna tego wozu odniosła zwycięstwo w wyścigu “Mille Miglia” w 1940 roku.

Dla firmy samochody Dixi i następne były świetnym sposobem na przetrwanie kryzysu międzywojennego. II wojna światowa przyniosła zaś ponowne zainteresowanie wytwarzaniem podzespołów lotniczych, do których powrócili producenci. Sytuacja polityczna zmieniła się jednak, a wojna przyniosła fabrykom ogromne straty. Budynki w Monachium były niemal doszczętnie zburzone. Podnoszenie się z fatalnej sytuacji umożliwiła firmie korzystna umowa na naprawę amerykańskich maszyn wojskowych. Poprzez produkcję części zamiennych do pojazdów wojska, elementy maszyn rolniczych fabryka ponownie wróciła do wytwarzania części oraz kompletnych motocykli.

W latach pięćdziesiątych powróciła również do produkcji samochodów: 501 i 502, a następnie 507. Były to pojazdy wyposażone w silniki sześcio- i ośmiocylindrowe, ekskluzywne i drogie. Zwłaszcza 507 (Roadster), który niewątpliwie stanowił dzieło sztuki samochodowej, co zupełnie nie przełożyło się na jego sprzedaż. Auta średniej klasy pojawiły się dopiero w 1961 roku – model 1500. Z kolei w 1955 roku stworzono model: Isetta, niewielkie auto na trzech kołach, którego zaskakująco dobre wyniki sprzedaży uratowały kondycję finansową niemieckiej marki. Typ 600 oraz 700 – kolejne, nieco większe odmiany Isetty nie osiągnęły już tak wielkiego sukcesu.

Od modelu 1500 można mówić o nowej erze dla BMW. Modele 2000 CS, czy serie New Sixes i New Class były potwierdzeniem świetnej jakości i doskonałego wyglądu produktów BMW. Jak duże znaczenie miały owe modele świadczy pewnego rodzaju ciągłość nazewnicza, New Sixes to przodkowie dzisiejszej serii 3, a New Class – serii 7.

BMW współpracowała oraz przejmowała rozmaite fabryki samochodowe. Od 1998 roku należy do niej brytyjska marka Rolls-Royce, z kolei w latach 1994-2000 do BMW należały: Rover i Land Rover. Pierwsza z marek została sprzedana brytyjskiemu konsorcjum Phoenix Venture Holdings, druga trafiła do koncernu Ford. Od 2005 roku BMW jest właścicielem teamu Formuły 1, BMW-Sauber F1, w którym pierwszym Polakiem – kierowcą na torach wyścigowej ekstraklasy jest Robert Kubica. Sukcesy sportowe odnoszą również motocykle BMW, które sześciokrotnie wygrywały Rajd Dakar.