V roku 1916 sa spojili dve nemecké firmy, Rapp Motorenwerke a Gustav Otto Flugzeugwerke, z ktorých vznikla spoločnosť Bayerische Flugzeugwerke. O rok neskôr sa spoločnosť premenovala na Bayerische Motoren Werke (Bavorské Motorové Závody), teda BMW. Spočiatku sa firma špecializovala iba na výrobu leteckých motorov. Po skončení Prvej svetovej vojny v roku 1918 bolo BMW prinútené ukončiť výrobu leteckých motorov podmienkami Versaillskej zmluvy. Spoločnosť sa preto v roku 1923 zamerala na výrobu motocyklov, a hneď po zrušení zmluvy v 1928-1929 začala vyrábať automobily. S jedným z motorov dokonca získala svetový rekord, keď v roku 1919 Franz Diemer dosiahol s lietadlom poháňaným motorom BMW IV rekordnú výšku 9 759 metrov. V roku 1922 bola otvorená továreň v Mníchove, na mieste, kde automobilka sídli dodnes. O rok neskôr bol postavený prvý motocykel BMW R32. Firma do automobilového priemyslu vstúpila v roku 1928, keď odkúpila závod v Eisenachu. Spoločnosť vyrábala iba jediný model na základe vozidla Austin Seven, ktorý vyrábala na základe licencie pod označením Dixi. Pôvodný model mal motor s objemom 750 cm³ a výkonom 11 kW (14 k). Neskoršie verzie z roku 1932 nazývané 3/20 PS mali vyšší výkon a modernejšiu konštrukciu.
Začiatkom 30-tych rokov už mali všetky modely charakteristickú masku chladiča. Najdôležitejším modelom 30-tych tokov bol model 303 z roku 1933 s 1,2 litrovým šesťvalcom. Vozidlo poskytovalo vynikajúce jazdné vlastnosti a boli k dispozícii rôzne karosérie. Ďalej nasledovali modely 309, 315 a 319. Tieto stále malé vozidlá sa zaslúžili o zväčšenie produkcie a tým zvyšovaniu zisku automobilky. Asi najznámejším predvojnovým vozidlom značky je model 328. Ľahký elegantný roadster sa vyrábal od roku 1936 do roku 1940. Bol poháňaný šesťvalcom s tromi karburátormi Solex (1 971 cm³) a výkonom 57 kW (77 k). Vozidlo dosahovalo maximálnu rýchlosť 150 km/h a stalo sa tak najrýchlejším sériovo vyrábaným vozidlom svojej doby. Typ 328 bol na svoju dobu veľmi moderný. Zmizli stúpačky a predné svetlomety boli zapustené do karosérie, čo bolo u predvojnových vozidiel veľmi výnimočné. Stal sa veľmi obľúbeným najmä vo Veľkej Británii, kde sa stal zakladateľom tradície anglických roadsterov. Bola vyvinutá aj pretekárska verzia, ktorá dosahovala nevídaných úspechov. Medzi najväčšie úspechy patrilo víťazstvo v pretekoch Mille Miglia a 24 hodín Le Mans. Pre tieto preteky bola postavená špeciálne verzia kupé od talianskej návrhárskej firmy Corrozzeria. Poslednými predvojnovými modelmi boli 321 a 335.
Počas druhej svetovej vojny sa výroba natrvalo presunula z okupovaného Eisenachu do Mníchova. Tri roky po skončení vojny bola obnovená výroba motocyklov a v roku 1952 výroba automobilov. Prvým povojnovým vozidlom bol model 501, ktorý ešte vychádzal z predvojnových automobilov BMW. Štvordverový automobil poháňaný šesťvalcom (2l) podporil znovuvzkriesenie značky a zároveň sa postaral, aby sa firma dostala na zoznam výrobcov luxusných automobilov. Nasledoval typ 502. Osemvalcový motor V8 (2 600 cm³) poháňal mnoho modelov 50-tych rokov. Luxusné kupé 507 ale nebolo veľmi úspešné. Po luxusných automobiloch nebol v povojnovej Európe veľký dopyt. Prerábajúcu automobilku zachránila výroba (pod licenciou) talianskych automobilov Isetta. Miniatúrne vozidlo poháňal vzduchom chladený jednovalec s výkonom 8,8 kW (12 k). Ďalšími úspešnými modelmi zvyšujúcimi zisk automobilky boli 500 a 600. Tie zaznamenali úspechy najmä v Spojených štátoch. V roku 1962 sa začal vyrábať model 1500. Tento sedan s motorom vpredu a zadným náhonom predznamenal ďalší vývoj značky BMW. V 60-tych rokoch automobilka ponúkala modely 1600, 1800 a 2000. Dvojdverové verzie dostali označenie s dvojkou na konci, teda 1502, 1602, 1802 a 2002. V roku 1967 kúpilo BMW spoločnosť Hans Glas BmbH v Dingolfingu, kde postavila svoju druhú továreň. V 70-tych rokoch čakal automobilku rozmach, keď bola v Dingolfingu postavená druhá továreň a celkom štvrtá továreň v Landshutu. V roku 1972 sa objavil prvý sériovo vyrábaný automobil s turbom prepĺňaným motorom – BMW 2002 Turbo, ktorý sa ale nedočkal úspechu kvôli ropnej kríze (vozidlo malo totiž spotrebu 22 l/100km). História výroby motocyklov oslávila v roku 1973 päťdesiate výročie pre túto dobu bolo vyrobených 500 000 kusov. V tom istom roku sa začala vyrábať prvá generácia radu 5, ktorá nahradila modely 1500 až 2000. V roku 1976 bola predstavená „trojkový“ rad nahradzujúci modely typu 1502 až 2002. Ďalej boli predstavené automobily radu 6 a 7. Potom bol spustený výrobný program motocyklov v Berlíne. V 80-tych rokoch sa predstavila nová generácia „trojkového“ radu (1982), s najvýkonnejším modelom označeným M3. Od roku 1981 sa predáva rad 5 s naftovým motorom (2,4 l). Jeho tretia generácia sa začala predávať v roku 1988.
Ako prvá európska automobilka BMW vzniesla požiadavku na používanie bezolovnatého benzínu, a tak predstavila jeden z prvých európskych vozidiel z katalyzátorom. V roku 1994 kúpilo BMW spoločnosť Rover Group, pod ktorú spadali vozidlá Rover, MG (dnes zaniknuté) a Land Rover. O rok neskôr začala firma dodávať svoje motory BMW Rolls-Royceu pre lietadlo McDonnell Douglas. Súčasťou koncernu BMW sú aj dcérske spoločnosti ako BMW Technik GmbH, ktorá sa zaoberá vývojom nových automobilov a celkovým výskumom automobilovej dopravy. Ďalšou z nich je BMW M GmbH, ktorá sa zaoberá výrobou športových a pretekárskych automobilov a okruhových špeciálov.
