国货航于2003年正式成立。2011年3月18日，中国国际航空股份有限公司（简称“中国国航”）与香港国泰航空有限公司（简称“国泰航空”）以国货航为平台完成货运合资项目。合资后，国货航中英文名称、企业标识保持不变。2017年，中国航空集团有限公司（简称“中航集团”）正式启动航空货运物流混合所有制改革，确定以中国航空资本控股有限责任公司（简称“资本控股”）为**持股平台，国货航为**平台，整合中航集团旗下货运物流企业。2018年，中国国航将其持有的国货航股份转让给资本控股。2019年10月31日，资本控股完成向国货航增资，同年，国货航完成了对中航集团旗下民航快递有限责任公司等货运物流企业的整合。增资后，国货航注册资本为73.76亿元人民币。2020年10月，国货航以公开遴选方式确定浙江菜鸟供应链管理有限公司、深国际控股（深圳）有限公司、杭州国改双百创新股权投资合伙企业（有限合伙）作为战略投资方，确定天津宇驰企业管理合伙企业（有限合伙）作为员工持股平台，向国货航增资。2021年9月，国货航完成增资程序。增资后，国货航注册资本为106.90亿元。2022年6月，国货航由有限公司整体变更为股份有限公司，公司的经营期限由三十年变更为长期，公司维持注册资本106.9亿元不变。
国货航目前拥有11架B777F货机、3架B747-400货机和4架A330货机，并dujia经营中国国航全部客机腹舱。依托中航集团、中国国航的物流资源，以及与全球重要航空枢纽货站的紧密合作，国货航建立起了包括上海、北京、成都、重庆、郑州、杭州、台北、芝加哥、马德里、列日、法兰克福、阿姆斯特丹、洛杉矶、纽约、东京、大阪等城市的全球货运保障体系，可为客户提供高品质的服务。
国货航经营的货机航线条数达24条，其中国内航线 5 条、国际航线 18 条、地区航线 1 条，通航国家8个、通航城市21个。国货航在欧洲、美国、日本、亚太等全球各地，还拥有1500余条全球地面卡车航班线路作为货机和客机腹舱网络的有效补充，使货物快速通达全球各地。