1909년 7월 16일 아우구스트 호르히가 설립한 아우디(Audi Automobilwerke GmbH)가 회사의 전신이다. 1930년대 초, 경제대공황 시절, 미국 자동차 업체는 미국의 경기 침체를 벗어나기 위하여 유럽시장을 적극적으로 공략하고 있었고, 독일의 자동차 업체들은 1차 세계대전 이후 계속된 독일의 경제 불황으로 큰 위기에 빠져 있었다. 1932년 작센 행정당국의 계속된 압력과 불황 타계의 대책으로 아우디는 작센지역의 다른 군소 메이커인 호르히(A. Horch & Cie), 반더러(Wanderer), 데카베(Dampf-Kraft-Wagen)와 함께 아우토 우니온(Auto Union AG)이란 합병회사를 출범시켰다. 이 합병회사의 명칭이 아우디로 변경된 것은 그로부터 50여년이 지난 1985년이다.
회사의 창립자인 아우구스트 호르히는 1901년, 자신의 이름을 딴 ‘호르히’를 설립하였으나 다른 경영진들과의 마찰로 쫓겨나고 두번째 회사를 설립하게 된다. 이 당시 두번째로 설립한 회사명도 ‘호르히’였으나 상표법 위반으로 고소당하였고 법정 밖 합의로 ‘호르히’라는 사명을 쓰지 않기로 한다. 이에 그는 독일어로 ‘듣다’라는 뜻을 가진 ‘호르히’를 대신하여 동일한 뜻을 가진 라틴어 ‘아우디’로 사명을 변경하게 되었다. 1920년 아우구스트 호르히는 아우디를 떠났고, 아우디는 1928년 데카베의 설립자이자 소유주은 요르겐 라르무센에게 인수되었다. 이후, 아우디 주도하에 9개월간의 협의를 거쳐 4개 업체가 합병되었으며, 합병 이후에도 각자의 이름과 엠블럼을 사용하여 자동차를 제작하였다. 데카베는 전륜 구동 방식의 소형차에 강점이, 반더러는 중형차 부문에서, 호르히는 고급 대형 세단에서 강세를 나타내었으며, 아우디는 기술적 지원을 하여 모든 라인업을 갖춘 자동차 메이커로 BMW, 다임러 벤츠, 오펠 등과 어깨를 나란히 할 수 있었다. 아우디의 엠블럼인 오륜기를 닮은 4개의 원은 단순하게 4개의 회사를 뜻하는데, 이는 한동안 경주용 자동차에만 사용하였다.
제2차 세계 대전이 발발한 후, 연합군의 공세로 아우토 유니온의 공장은 대부분 파손되었으며, 분단 이후 공장지역은 동독의 영토가 되면서 회사는 잉골슈타트로 이전하였고, 1949년부터는 뒤셀도르프에 공장을 재건하고 정식으로 아우토 우니온의 재설립을 선언하였다. 1949년 오토바이 생산을 바탕으로 1954년에 독일 최초의 자동클러치를 개발하고 1956년 4륜구동 자동차 ‘뭉가’를 출시하는 등 재기하는 듯 보였으나, 빈약한 자본과 규모의 경제에 밀리며 1958년 다임러-벤츠가 아우토 우니온의 지분 87%를 인수하였고 이듬해, 100%를 인수하며 아우토 우니온은 다임러-벤츠의 자회사가 되었다. 1964년 다임러-벤츠로부터 폭스바겐이 아우토 우니온의 상표권과 사업권을 50% 인수하였으며, 1966년 완전히 아우토 우니온을 인수하여 1969년 인수한 NSU사와 합병시킴으로써 현재의 아우디((Audi NSU Auto Union AG)가 탄생하였다.
자동차 시장에서 2행정 엔진보다 4행정 엔진으로 선호도가 변화되면서 폭스바겐은 데카베 브랜드를 대신하여 아우디 브랜드를 전면에 내세우고 1968년 아우디 100(A6의 전신)을 출시하였다. 이후, 1972년 아우디 80/폭스, 1974년 아우디 50을 출시하였다. 1980년 제네바 모터쇼에서는 4륜 구동 아우디 콰트로(Audi Quattro)를 선보였다. 이전까지 4륜 구동은 속도보다는 힘이 필요한 모델에만 적합한 것으로 인식되었으나 아우디는 기존의 상식을 뒤집었다. 1994년에 아우디는 전 라인업에 걸쳐 모델 네이밍 변경을 시도하여, 아우디 80은 A4, 아우디 100은 A6, V8은 A8로 모델명을 변경하였고, 1996년에는 A3를 라인업에 추가하였다. 1998년 피터 슈라이어가 디자인을 주도한 아우디TT를 출시하며 디자인 측면에서도 호평을 받기 시작하였다. 이후 2003년 새로운 A4와 2004년 A6을 발표하면서 비평가들로부터 큰 인기를 끌었고 2008년 A3, A4, Q5, TTS, A6 시리즈의 페이스리프트 등의 새로운 모델들을 내세워 라인업을 구축하고 목표였던 100만 대 판매량 도달과 동시에 독일에서 경쟁사인 벤츠와 BMW보다도 많은 판매량을 보였다.
현재, A라인, S라인, Q라인, RS라인, R라인 등의 모델에 1,3,5,7 등의 숫자를 붙여 모델을 출시하고 있다. 폭스바겐 그룹이 전체 지분의 99%를 소유하고 있으며 자회사로는 콰트로 GmbH와 슈퍼카 제조업체 람보르기니가 있다.
