Fondata a Roma, nel 1946, con il nome di Alitalia - Aerolinee Internazionali Italiane - avvia le operazioni di volo l’anno successivo sulla rotta Torino-Roma-Catania. Successivamente, nello stesso anno, parte la prima rotta internazionale, da Roma a Oslo, mentre a marzo 1948 viene inaugurato il primo volo intercontinentale, che collega Milano a Buenos Aires, della durata complessiva di 36 ore.

Nel 1960 Alitalia, diventata tre anni prima compagnia di bandiera di proprietà dello Stato (sotto l’egida dell’Iri), è vettore ufficiale delle Olimpiadi di Roma. L’anno successivo segna l’apertura dell’aeroporto di Roma Fiumicino, nel quale la compagnia di bandiera posiziona il suo hub principale (che prende il posto di Roma Ciampino).

Nel 1969 è la prima compagnia aerea in Europa a volare solo con aerei a reazione, con la consegna del primo Boing 747-100, e la terza compagnia del vecchio continente come movimento passeggeri e merci, dopo Lufthansa e British Airways. Negli anni Settanta si aprono le prime rotte verso l’Estremo Oriente.  

Dopo mezzo secolo di controllo statale, nel 1996 il governo Prodi decide di quotare in borsa il 37% di Alitalia. La compagnia entra in crisi economica e si cerca un partner industriale: la Klm sembra l’alleato giusto, ma Il matrimonio non si fa, perché la compagnia aerea olandese boccia l’accordo di fusione che prevedeva lo spostamento dell’hub da Roma Fiumicino a Milano Malpensa, con la conseguente chiusura di tutti i voli dallo scalo di Milano Linate, eccezion fatta per i collegamenti per Roma. Segue un contenzioso vinto da Alitalia nel 2002.

Con l'attentato alle Torri gemelle, l’11 settembre 2001, tutte le grandi compagnie e l’intero settore del trasporto aereo entrano in profonda crisi in tutto il mondo: seguono dappertutto chiusure e grosse ristrutturazioni di società, accompagnate da una moltitudine di licenziamenti. Lo stesso anno, Air France entra in Alitalia con uno scambio azionario del 2%.

Nel 2006 il secondo Governo Prodi tenta una seconda privatizzazione: si punta a cedere un altro 39% della compagnia. Il governo sceglie la procedura di gara che fallisce e si passa a trattativa privata. L'interlocutore unico diventa Air France, che da qualche anno si è ‘sposata’ con gli olandesi di Klm ed è disposta a rilevare il 49,9% di Alitalia. La trattativa, partita a fine 2007, va avanti fino ad aprile 2008, allorquando, anche a causa della campagna elettorale, impostata da Berlusconi sulla ‘Italianità’ della compagnia, Air France abbandona la partita.

Nel 2008 Il Cda di Alitalia porta i libri in tribunale, mentre il governo modifica la legge 39/2004 (la cosiddetta Marzano, che contiene misure per la ristrutturazione industriale di imprese in stato d’insolvenza) per permettere ad Alitalia un fallimento controllato. Si fa avanti la Compagnia aerea italiana (Cai), una cordata - i cosiddetti capitani coraggiosi - guidata da Roberto Colaninno, di cui fanno parte investitori quali Benetton, Riva, Ligresti, Marcegaglia e Caltagirone. All’operazione partecipa anche il gruppo Intesa SanPaolo, allora guidato dall'amministratore delegato Corrado Passera. La parte sana della compagnia viene rilevata da Cai per 300 milioni, mentre tutto il resto scivola in una bad company.

Nel 2009 il nuovo vettore Cai (Compagnia Aerea Italiana) che unisce Alitalia ad Airone, riparte con circa 9.000 dipendenti in meno. Fra gli azionisti, c'è anche Air France, partner strategico al 25%. Il presidente è Roberto Colaninno, mentre Rocco Sabelli ricopre la carica di amministratore delegato. L'operazione Cai è il risultato del 'piano Fenice', disegnato da Corrado Passera. Ma Alitalia non decolla, nonostante il ricorso ad altri 2.400 esuberi di personale.

Nel 2013 la compagnia è di nuovo in brutte acque e serve un aumento di capitale, altrimenti gli aerei restano a terra. Colaninno annuncia di abbandonare. Poste Italiane entra nella compagine azionaria, mentre Air France preferisce diluire la propria quota. La compagnia di bandiera degli Emirati arabi uniti Etihad acquisisce il 49%. Il closing dell'operazione è a fine 2014.

Nel 2017 arriva l'amministrazione straordinaria, definendo l’uscita di Etihad, dopo la bocciatura da parte dei lavoratori del referendum di un verbale sottoscritto al Ministero dello sviluppo economico italiano, guidato da Carlo Calenda. Viene erogato un prestito-ponte di 900 milioni e vengono nominati Luigi Gubitosi, Enrico Laghi e Stefano Paleari amministratori straordinari. Nel 2019 viene assegnato, in qualità di commissario unico, l’avvocato Giuseppe Leogrande.

Nell’ultimo decennio, l’organico di Alitalia si è ridotto da 19.300 agli attuali 11.000 dipendenti e la flotta è passata da 181 a 118 velivoli, dei quali 77 sono in leasing. All’inizio del 2020 salta la vendita della compagnia a una cordata capitanata da Fs, con partner commerciale Atlantia e partner industriale la compagnia americana Delta. A fine anno, con il decreto legge ‘Cura Italia’, il ministero dell'Economia e delle finanze acquisisce il 100% delle azioni di Alitalia, che viene dunque nazionalizzata. Si procede poi alla nomina di Francesco Caio, in qualità di presidente, e di Fabio Lazzerini come amministratore delegato, ponendo termine al commissariamento. La nuova società pubblica vanta un capitale sociale di venti milioni e viene nominata TA Italia Trasporto aereo.