Onder de naam Bayerische Flugzeug-Werke stichtte Karl Friedrich Rapp aan het begin van de twintigste eeuw een motorenfabriek voor vliegtuigen. In 1918 werd de naam veranderd in Bayerische Motoren Werke (Beierse Motoren Fabriek), kortweg BMW. De kleuren van de Beierse vlag komen terug in het BMW-embleem dat een gestileerd propellerblad voorstelt.

Toen de Eerste Wereldoorlog eindigde bepaalde het Verdrag van Versailles dat er in Duitsland geen vliegtuigen meer geproduceerd mochten worden. BMW stapte over op spoorwegremmen. De overname van de voertuigenfabriek Eisenach in 1928 markeerde het begin van de autoproductie. Eerst ging het om het merk Dixi. Ook had het bedrijf de Austin Seven in licentie. De eerst geproduceerde auto, de Dixi 3/15, was dan ook een afgeleide van de Austin. Vanaf 1933 produceerde BMW z'n eigen modellen, geavanceerde 6-cilinder sportwagens en sedans zoals de 327 sedan en 328 roadster. 

Tijdens de Tweede Wereldoorlog was BMW een grote leverancier van vliegtuigmotoren aan de Duitse luchtmacht en van motorfietsen en andere voertuigen aan de strijdkrachten. Tegen het einde van de oorlog werden de BMW-fabrieken zwaar gebombardeerd. De fabriek in München werd voor het grootste deel verwoest. De fabrieken in oostelijk Duitsland werden door de Sovjet-Unie in beslag genomen. De Sovjets verplaatsten de machines naar hun eigen fabrieken en gingen de ontwerpen nabouwen. Zo wordt de zijspanmotor R75 'Wehrmachtsgespann', met slechts beperkte wijzigingen, heden ten dage nog steeds geproduceerd in Rusland, Oekraïne en Kazachstan.

Na de oorlog dreef BMW vooral op de bouw van motorfietsen. De bekende tweecilinder tweewielers werden populair bij overheidsdiensten en ook bij het grote publiek. De bouw van grote sportwagens en limousines, daarentegen, bracht het bedrijf tot aan de afgrond. De redding kwam in de vorm van een driewielig mini-autootje in licentie van het Italiaanse Iso, de BMW Isetta (1955). 

In 1961 volgde een doorbraak met de BMW 1500, de 'Neue Klasse' van sportieve sedans en coupé's. Die was leverbaar met veel verschillende motoren, iets dat in de jaren '60 bijzonder was. In 1977 creëerde het merk een nieuw genre met de 323i. Dit was een relatief kleine tweepersoonssedan met achterwielaandrijving en een 6-in-lijn benzinemotor onder de motorkap, die de auto een snelheid van 200 km/u gaf. De achterwielaandrijving werd kenmerkend voor alle BMW-modellen. Uitgezonderd Mercedes-Benz hebben de auto's van de meeste massamerken voorwielaandrijving. 

In 1985 verscheen de eerste BMW met All-Wheel Drive: de 325i Allrad of 325iX. De vaste powerverdeling 37:63 bracht nog altijd het meeste vermogen over op de achterwielen. Dit veranderde in 2003 met de introductie van xDrive, BMW's 'intelligente All-Wheel Drive-systeem'. In plaats van de krachtverdeling aan te passen wanneer de wielen reeds slippen zorgt de - inmiddels elektronisch geregelde - aandrijflijn, op basis van vele sensoren, voor de juiste krachtverdeling van ieder wiel apart, passend bij de juiste ondergrond en omstandigheden.

xDrive debuteerde op de SUV's X3 en X5 maar is inmiddels ook leverbaar op reguliere modellen, M-uitvoeringen als de X5 M, de plug-in hybride i8 én in combinatie met BMW's eerste voorwielaangedreven model ooit, de 2 Serie Active Tourer uit 2014. Door sommige auto's, bijvoorbeeld MPV's van voorwielaandrijving te voorzien kunnen de bodemplaten worden gedeeld met die van bijvoorbeeld dochtermerk Mini. 

Tussen 1982 en ’87 leverde BMW motoren voor Formule 1-wedstrijden. Zo won Nelson Piquet in 1983 het kampioenschap in een Brabham-BMW. Van 2005 tot en met 2009 nam BMW zelf deel aan de F1-races met het Sauber-team. Ook was er de instapklasse Formule BMW; die was voor het bedrijf tevens van belang voor het ontwikkelen van veiligheidsstandaarden.

Het merk doet nog steeds mee aan het FIA World Touring Car Championship (WTCC) en het Duitse toerwagenkampioenschap DTM. Coureur Andy Priaulx van het Britse BMW-team is de enige die ooit drie achtereenvolgende WTCC-wereldtitels behaalde, tussen 2004 en 2007. Deelname aan de 24 Uur van Le Mans heeft plaatsgemaakt voor de 24 Uur van de Nürburgring. Het Customer Racing, zoals de BMW Sports Trophy, is vooral een visitekaartjes van BMW aan de liefhebbers.

Veel externe teams gebruiken BMW-auto's binnen andere kampioenschappen. Het zijn de motoren waar BMW sterk in is. Volgens de vakjury van 'International Engine of the Year' in 2008 maakte BMW zelfs de beste motor ter wereld: de 3.0 twinturbo uit de 1- en 3-serie. Bovendien werd de 2.0 twinturbo diesel uit de 1-serie verkozen tot beste nieuwkomer. In 2015 ontving BMW de toptitel voor de driecilinder in de i8. 

Met Eberhard von Kuenheim aan het roer ontwikkelde BMW zich van Duits bedrijf tot een gerenommeerd wereldmerk. Het concern vestigde fabrieken en dochterondernemingen in alle werelddelen. De harde concurrentie en overnames die de automobielindustrie eind 20e eeuw kenmerkten, dwongen de BMW Groep uit te breiden met nieuwe merken. Dat was niet altijd succesvol. Evenmin slaagden alle pogingen tot samenwerking in de 21e eeuw. Wel blijft BMW een interessante leverancier van motoren voor andere merken.

Tegenwoordig bezit het concern de merken BMW en Mini. Daarnaast mag het Beierse concern ook modellen uitbrengen van Rolls-Royce, waarvan Volkswagen de naam en het logo in eigendom heeft maar BMW de merkrechten. In 2007 verkocht de BMW Groep voor het eerst meer dan anderhalf miljoen auto's. Het eigen merk was goed voor meer dan 1.275.000 stuks, met als meest verkochte model de 3-serie. In 2014, 4 jaar eerder dan gepland, bereikte BMW de mijlpaal van meer dan 2 miljoen verkochte auto's per jaar.

Tot de klassiekers onder de BMW-youngtimers behoren de 02-reeks (1966-1977, bijvoorbeeld de BMW 1600 en 2002) en de E-serie (bijvoorbeeld de BMW E3, E9 en E24). Tegenwoordig voert de fabrikant een groot aantal series, elk met verschillende carrosserievarianten zoals sedan, touring, coupé en cabrio. De gangbare 1-, 3-, 5-, 6- en 7-series – die oplopen in prestatie, exclusiviteit en prijs – worden soms aangevuld met hoger geplaatste varianten (de 3 Serie sedan bijvoorbeeld met de 4 Serie Coupé). 

Sinds het nieuwe millennium produceert BMW ook SUV's, herkenbaar aan de modelnaam die begint met een 'X'. Ze worden door het bedrijf 'Sport Activity Vehicle' (SAV) genoemd. Van de populaire X3 (sinds 2004) werden in 5 jaar tijd een half miljoen exemplaren geproduceerd, van de grotere X5 (sinds 2001) in 11 jaar een miljoen. Er is ook een Z-serie van roadsters. De Z4 uit 2009 was een van de eerste auto's die van binnen en buiten ontworpen werd door vrouwelijke autodesigners.

De M-modellen zijn het snelst en meest exclusief. Deze alledaagse premiumauto's presteren als sportwagens. Ze worden ontwikkeld door en gefabriceerd bij de motorendivisie BMW M. Elk exemplaar kan worden aangepast aan de wensen van de klant. Voor sportieve rijders die ook off-road willen rijden, zijn er de X5 M (hatchback) en X6 M (coupé), boordevol technologie om de rij-eigenschappen te beïnvloeden.

Met Mercedes-Benz ontwikkelde BMW een hybride aandrijflijn. Ook zijn inmiddels plug-in hybride ('PHEV') modellen verkrijgbaar. In het geheim werkte BMW lang aan een volledig elektrisch aangedreven modelserie, BMW i. In 2013 onthulde het bedrijf tegelijk de eerste twee modellen. De fraai uitziende sportauto i8 is eigenlijk plug-in hybride aangedreven. De coupé moet de link leggen naar het sportieve karakter van BMW. Dat acteur Tom Cruise in de film Mission Impossible: Ghost Protocol de i8 reed helpt mee om de nieuwe divisie te promoten. 

De BMW i3, een elektrische stadsauto, was vanaf de tekentafel als 'auto voor een nieuwe mobiliteit' ontworpen. Naast de 'zero emission aandrijflijn' kent de i3 een interieur met hergebruikte materialen en een lichtgewicht body die supersterk is. De auto is leverbaar met een 'range-extender', een hulpmotortje om aan boord stroom op te wekken. 

Het merk heeft verder een uiterst efficiënte waterstofmotor ontwikkeld. Na een periode in de ijskast te hebben gestaan wordt de techniek verder ontwikkeld samen met Toyota.

Naast de i-reeks van aparte milieuvriendelijke modellen poogt BMW ál haar auto’s zuiniger en schoner te maken. Dat kan door alle modellen te voorzien van EfficientDynamics: een combinatie van technieken (start/stop-systeem, elektrische stuurbekrachtiging, terugwinning rem-energie enzovoort) waardoor de auto's minder brandstof verbruiken maar toch profiteren van een toegenomen sportiviteit, prestaties en dynamiek. Het concept is veelvuldig in de prijzen gevallen.

Inmiddels vallen al bijna 150 modellen – een miljoen geproduceerde auto's – onder dit programma. Dat is in Europa alleen al goed voor meer dan 150 miljoen liter brandstofbesparing. Iedere liter bespaarde brandstof scheelt 2,5 kilogram aan CO2-emissie. Daarnaast past het bedrijf TwinPower Turbo-techniek toe op steeds meer motoren, ook de kleinere.

Het BMW Museum werd in 2008 heropend. Op ruim 5.000 vierkante meter expositieruimte zijn 120 tentoonstellingen te zien, die de historie van het Beierse merk uitgebreid in beeld brengen. Naast de geschiedenis wordt ook getoond hoe BMW de toekomst definieert. In de expositie van conceptcars neemt de Gina Light Vision een prominente plaats in. Het is een oefenobject, van flexibel materiaal uit één stuk, om allerhande vormen uit te proberen. Het studiemodel is bedoeld om de steeds wisselende wensen van klanten uit te testen.

Het BMW Museum maakt onderdeel uit van BMW Welt (BMW-wereld), een beleveniscentrum nabij het fabriekscomplex in het Duitse München. Naast een presentatie van de BMW-auto's en -motorfietsen zijn er onder meer een ontwerp- en techniek-atelier, een business center en een junior campus. Er vinden regelmatig bijeenkomsten plaats rondom thema’s als wetenschap en techniek, autopolitiek en auto's en kunst. Een begeleide toer door de fabriek behoort ook tot de mogelijkheden. BMW Welt is duidelijk herkenbaar aan de glanzend zilverkleurige architectuur in de vorm van een dubbele kegel.

Je kunt het merk ook beleven bij het BMW Driving Experience Center in Zandvoort. Dit verzorgt al meer dan 50 jaar rijtrainingen. Of het nu gaat om sliptraining of om de grenzen in een M-model op te zoeken, veiligheid en fun gaan hand in hand. Omdat meer dan 50 procent van de deelnemers aantoonbaar het geleerde in een noodsituatie in de praktijk brengt is het Nederlandse centrum gecertificeerd als 'officiële partner van BMW M'.