Firma Rapp Motoren Werke wpadła w poważne problemy finansowe i techniczne w 1916 roku. Wtedy też Rapp zrezygnował z funkcji głównego szefa firmy, a na jego miejsce pojawili się dwaj Austriacy (Franz-Josef Popp oraz Max Fritz) wspomogani przez finansistę Camillo Castiglioniego. Postanowili oni połączyć firmę stworzoną przez Rappa z fabryką Gustava Otto. W ten sposób powstała firma BFW (Bayerische Flugzeug Werke), która w 1918 roku została przemianowana na BMW AG (Bayerische Motor Werke).
Początkowo firma skupiała się na tworzeniu silników do samolotów wojskowych. W 1920 roku opracowano logo firmy, które przetrwało w lekko tylko zmienionej przez lata formie. Inspirację zaczerpnięto od kręcącego się śmigła samolotu. Po zakończeniu pierwszej wojny światowej pojawiły się kolejne problemy. Traktat wersalski zabraniał BMW produkcji silników dla lotnictwa. Firma zaczęła produkować hamulce pneumatyczne dla pociągów.
Przez następne osiem lat firma zajmowała się produkcją wspomnianego sprzętu dla kolei oraz rozwojem pierwszych motocykli. W 1928 roku w fabryce umiejscowionej w Eisenach rozpoczęła się motoryzacyjna historia marki BMW. Wtedy z taśm zjechały pierwsze egzemplarez modelu Dixi 3/15. Model ten był budowany na licencji brytyjskiego Austina Seven. Pierwsze egzemplarze miały otwierany dach oraz napędzał je czterocylindrowy silnik o pojemności 743 cm3, dostarczający mocy 15 koni mechanicznych. Auto mogło rozpędzić się do 80 km/h. Rok później pojawiła się ulepszona wersja DA/2, której nadwozie było w całości wykonane ze stali, a hamulce były montowane przy każdym z kół. Na początku lat 30-tych modele Dixi odniosły pierwsze sukcesy w sportach samochodowych.
W roku 1932 powstał samochód nazwany 3/20PS. W jego nazwie ukrywała się moc, jaką dysponowała zamontowana w nim jednostka. Silnik o pojemności 782cc i jego cztery cylindry potrafiły wygenerować 20 koni mechanicznych przy 3.500 obr/min. Był to pierwszy samochód zaprojektowany w całości w monachijskim BMW. Było to pierwsze auto niemieckiej marki, które wygrało prestiżowy Concours d`Elegance.
Po modelu 303, który był pierwszą bawarską limuzyną zasilaną sześciocylindrową rzędówka, przyszedł czas na samochód, który w niedługim czasie zapisał się mocno na kartach historii sportów motorowych oraz został uznany jednym z najpiękniejszych modeli BMW, jakie kiedykolwiek wyjechały na ulicę, co potwierdza nominacja do konkursu \"Samochód stulecia\". Mowa jest tutaj o roadsterze 328. Po tym, jak w czerwcu 1936 roku zadebiutował na legendarnym torze Nurnburgring, przez długi czas udowadniał, że jest nie do pokonania w swojej klasie. Zasilała go dwulitrowa jednostka, w rzędowym układzie sześciu cylindrów, generująca moc 80 koni mechanicznych.
Krótko po wybuchu drugiej wojny światowej, BMW powiększyło swoje fabryki o trzy kolejne. Przejęto fabrykę firmy Brandenburgische Motorenwerke w Berlinie-Spandau oraz Basdorf i Zuhlsdorf. Jednak tak samo, jak pod koniec pierwszej, tak i druga wojna światowa nie przyniosła nic dobrego dla BMW. Zakład w Monachium został zniszczony, natomiast Eisenach, gdzie było większość części i narzędzi potrzebnych do montowania samochodów przejęło ZSRR. Poza kontrolą centrali z Monachium kilka miesięcy po zakończeniu wojny produkcja ruszyła ponownie. Dopiero w 1951 roku prawnie zakazano fabryce w Eisenach produkcji samochodów pod marką BMW. Początkowo zmieniono ich nazwę na EMW, a w 1955 roku fabryka zajęła się produkcją Wartburgów.
Fabryka w Monachium po wojnie zajmowała się naprawami samochodów armii USA, produkcją części zamiennych, narzędzi rolniczych i motocykli. Firma pozbierała się jednak bardzo szybko i już w 1951 roku zaprezentowano pierwszy powojenny samochód. Był to model 501, bardzo ekskluzywny i wyposażony w sześciocylindrowy silnik. Trzy lata później BMW 502 było wyposażone po raz pierwszy w historii w jednostkę V8 zbudowaną całkowicie z aluminium. Produkcja tego modelu okazała się jednak nieopłacalna. Powoli zaczynał się kryzys, którego nie zdołał nawet poprawić model Isetta, produkowany na licencji włoskiego koncernu ISO-. W latach 1958-59 koncern BMW mógł zostać sprzedany spółce Daimler-Benz AG. Jednak po fali protestów akcjonariuszy oraz pracowników nie doszło do tego.
Na początku lat sześćdziesiątych BMW postanowiło wypełnić niszę, jaka powstała na rynku. Brakowało bowiem samochodów klasy średniej. W 1962 roku zaprezentowano auto \"Neuen Klasse\", czyli BMW 1500, które osiągnęło duży sukces, spotęgowany wygranymi w wyścigach. Na lata 60-te przypada także granica możliwości produkcyjnych BMW, w kwestii ilości. Dlatego powiększono firmę o kolejne dwie fabryki.
W latach siedemdziesiątych w zarządzie BMW zasiadł Eberhard von Kuenheim. Pod jego egidą obroty niemieckiej marki potrafiły wzrastać nawet osiemnastokrotnie. W 1972 roku pojawiła się pierwsza generacja popularnego do dziś modelu z Serii 5. E12 był początkowo kierowany na rynek amerykański i był głównym źródłem profitu BMW. W tym okresie powstała też dywizja BMW Motorsport, zajmująca się produkowaniem bardzo wydajnych wersji cywilnych modeli. Na początek lat siedemdziesiątych przypada także otwarcie fabryki BMW w RPA. Na przełomie tych lat zaprezentowano także pierwszą wersję popularnej \"trójki\" (Seria 3) oraz luksusowej \"siódemki\" (Seria 7). BMW postanowiło wtedy połączyć luksus ze sportem i tak oto zaprezentowano BMW Serii 6, które powróciło parę lat temu do łask.
Lata osiemdziesiąte i dziewięćdziesiąte stały pod znakiem wielkiej ekspansji niemieckiej marki. Firma z Bawarii postanowiła zaistnieć jako producent wieloseryjny. W 1994 roku zaczęło się od przejęcie brytyjskiego Rover Group (Rover, MG, MINI, Land Rover). Jednak ta inwestycja okazała się nietrafiona i kosztowała w sumie ponad 9 miliardów marek. Powodem porażki była słaba jakościowa oferta tych marek. Przestarzałe konstrukcje, silna konkurencja na rynku spowodowały, że sprzedaż nie spełniła oczekiwań. Dlatego też 16 marca 2000 roku BMW zakończyło współpracę. MG-Rover został symbolicznie sprzedany za równowartość 10 funtów, Land Rover poszedł w ręce Forda, natomiast MINI pozostało w grupie BMW. Kolejnym krokiem było przejęcie po małej szarpaninie z Volkswagenem, praw do marki Rolls-Royce.
Końcówkę lat dziewięćdziesiątych postanowiono uczcić wejściem BMW w segment coraz bardziej popularnych samochodów sportowo-rekreacyjnych. Z taśm amerykańskiej fabryki w Spartanburgu zjechał model X5. W następnych latach dołączył do nich jego mniejszy brat X3 oraz nowa seria modeli oznaczona numerem 1.
