Air Austral a été créée en octobre 1974 pour desservir les îles Éparses et a commencé ses opérations commerciales en mars 1975 sous le nom de Réunion Air Service. Très rapidement, en août 1977, elle se lance dans la desserte de Mayotte en exploitant un HS-748 d’une capacité de 32 places, destination sans concurrence qui soutiendra par la suite son rapide développement.

Renommée Air Réunion en 1986, la compagnie prend son nom actuel en 1990 à l’occasion d’une entrée au capital d’Air France.

En 1997, elle inaugure des vols directs vers Harare, au Zimbabwe, une destination qu’elle abandonne en 2000. Elle fait l’acquisition la même année de son premier ATR-72.

Jusqu’alors confinée au moyen-courrier dans la zone sud-ouest de l’océan Indien, Air Austral commence enfin à desservir l’aéroport Roissy-Charles-de-Gaulle de Paris le 28 juin 2003 au moyen de deux Boeing 777-200ER.

Air France estime bientôt que la compagnie réunionnaise la concurrence sur la ligne Paris – La Réunion et cherche à se départir des quelque 30,4 % de son capital qu’elle détient encore.

Au milieu de l’année 2005, Jacques de Chateauvieux se propose de les racheter par le biais de Bourbon Axa Investment Fund, une coentreprise de Bourbon et Axa basée à l’île Maurice. Le Conseil général et les pouvoirs publics actionnaires de la Sematra s’inquiètent dès lors d’un possible changement de stratégie de la compagnie au détriment de l’économie de La Réunion. La proposition est rejetée. C’est la filiale réunionnaise du Crédit agricole qui devient actionnaire d’Air Austral, dans le cadre d’une opération de portage financier de trois ans.

Les villes de Lyon et Marseille sont desservies deux fois par semaine à partir du 1er novembre 2005.

Depuis le 27 mars 2007, Air Austral dessert Toulouse à raison de trois vols par semaine via Marseille.

En 2008, Air Austral achète 49 % des actions de Catovair rebaptisée par la même occasion « Air Mascareignes ».

Le 11 février 2011, Air Austral relie Bordeaux et Nantes deux fois par semaine.

À partir d’Avril 2011, Air Austral desservira l’Asie comme le Cambodge, Chine, Vietnam, Corée du Sud, Japon, Singapour, Laos, Philippines, Indonésie, Inde, Malaisie… Après une signature de partenariat de code share avec la compagnie Thaïlandaise Thai Airways International. Les passager voyageants avec Air Austral en Asie devront faire une escale à Bangkok, pour aboutir à leurs destination finale.

Le 15 janvier 2009, Air Austral signe un protocole d’accord portant sur l’achat de deux A380-800 auprès d’Airbus. Ces deux appareils desserviront Paris au départ de l’île de la Réunion sous les couleurs d’une future filiale créée par Air Austral qui sera probablement baptisée << Outre Mer 380.

La compagnie inaugure, en mai 2009, une nouvelle ligne Paris – Sydney et Paris – Nouméa via La Réunion et Sydney, au moyen des B777-200. Faire une escale par La Réunion est plus simple que faire une escale à Tokyo : La Réunion étant un département français, cela simplifie les formalités pour aller à Nouméa.

Air Austral a reçu en mai 2009 auprès de Boeing, par le biais d’ILFC, deux Boeing 777-300ER et a acheté dans la foulée deux ATR 72-500. Le premier remplace l’ATR existant déjà dans la flotte, alors que l’autre ATR 72-500 renforce la flotte régionale de la compagnie.

Le 17 novembre 2009, lors du salon aéronautique de Dubaï, Air Austral a confirmé sa commande de deux A380-800.

Le 11 décembre 2009, Air Austral passe commande de 2 Boeing 737-800 auprès de Boeing pour une livraison en décembre 2010. Les deux Boeing 737-800 remplaceront les deux 737-300 et 500 de la compagnie.

Mi 2011 début 2012, Air Austral recevra 2 Boeing 777-200LR commandés au salon aéronautique de Farnborough en 2010. Ils seront mis en place sur la première ligne reliant en direct Mayotte à la Métropole, Paris-Mayotte.