Fou fundada com una fusió de prop d’una vuitantena de companyies amb el nom d’American Airways, inicialment serví la xarxa interior dels EUA. L’any 1934 fou adquirida per Errett Loban Cord, el qual la reorganitzà i li donà el nom actual. Fou la primera companyia a introduir els vols transcontinentals a reacció directes EUA-Europa amb el Boeing Company 707 (1959). Cobreix també el Canadà i Mèxic. L’any 1982 fou incorporada com a AMR Corporation, empresa de transport aeri de la qual esdevingué la principal subsidiària.
L’any 1997 signà un acord de col·laboració amb British Airways i Iberia Líneas Aéreas de España SA, que li assegurava la participació en el trànsit aeri amb l’Amèrica del Sud. Un any després, junt amb British Airways, Cathay Pacific, l’australiana Qantas i Canadian Airlines, formà una aliança comercial, coneguda amb el nom de Oneworld, que facilita la connexió entre vols de les diferents companyies implicades. Al principi de l’any 2001, American Airlines comprà la companyia Trans World Airlines(TWA).
Els atemptats de l’ onze de setembre de 2001d’altra banda, perpetrats amb el segrest de dos avions d’American Airlines, perjudicaren la companyia, que entrà des d’aleshores en una fase de greus dificultats, i l’any 2003 fou refinançada amb 1.600 milions de dòlars pels empleats per tal d’evitar-ne la fallida. L’any 2011 presentà suspensió de pagaments després que els objectius de reducció de costos no fossin assolits.
Tanmateix, just després de la fallida inicià negociacions amb United Airlines per a fusionar-se en una sola companyia. Després de gairebé dos anys de litigis per al·legacions de vulneració de la competència, al desembre de 2013 la justícia nord-americana autoritzà la fusió, que hom preveia completar en un mínim de dos anys. La nova empresa, que conservaria el nom d’American Airlines, seria la més gran del món pel nombre de vols, passatgers i ingressos estimats.