Центральный комитет КПСС и Совет министров СССР 20 июля 1966 года приняли решение о строительстве в городе Тольятти нового крупного автомобильного завода. Место для предприятия было выбрано после анализа 54 различных строительных площадок. Подготовку технического проекта поручили итальянскому автомобильному концерну «Fiat».

В городе Москва 15 августа 1966 года глава Fiat Джанни Аньелли подписал контракт с министром автомобильной промышленности СССР Александром Тарасовым по созданию автозавода в городе Тольятти с полным производственным циклом. По контракту на этот же концерн возлагалось технологическое оснащение завода и обучение специалистов.

ЦК ВЛКСМ 3 января 1967 года объявил строительство Волжского автозавода Всесоюзной ударной комсомольской стройкой. Тысячи людей, в основном молодежь, направились в Тольятти на стройку автогиганта. Уже 21 января 1967 года был вырыт первый кубометр земли под строительство первого цеха завода - корпуса вспомогательных цехов.

С 1969 года начали формироваться трудовые коллективы завода, в большинстве это были люди, строившие завод. Продолжился монтаж производственного оборудования, произведенного на 844 отечественных заводах, 900 заводах социалистического содружества.

Первые 10 кузовов будущих автомобилей 1 марта 1970 года выдал цех сварки, а 19 апреля 1970 года с главного конвейера завода сошли первые шесть автомобилей ВАЗ-2101 «Жигули», внешне похожих на «FIAT-124», но со значительными изменениями. Интересно, что 15 апреля 1970 года Волжский автомобильный завод посетил Генри Форд-младший. Первый эшелон с автомобилями «Жигули» был отправлен в Москву 28 октября 1970 года.

Государственная комиссия 24 марта 1971 года приняла в эксплуатацию первую очередь Волжского автозавода, которая будет выпускать 220 тысяч автомобилей в год, а уже 16 июля 1971 года был выпущен 100-тысячный автомобиль марки «ВАЗ».

Официально завод был принят Государственной комиссией с оценкой «отлично» 22 декабря 1973 года - после выпуска миллионного автомобиля. Указом президиума ВС СССР Волжский автомобильный завод был награжден орденом Трудового Красного Знамени. За архитектуру комплекса Волжского автомобильного завода в 1977 году была вручена Государственная премия СССР в области литературы, искусства и архитектуры.

Проектная мощность завода в 1970-х годах составляла 660 тысяч автомобилей в год, к началу 1990-х годов мощность достигла 740 тысяч. На 1 февраля 2012 года проектная мощность завода составляет 900 тысяч автомобилей в год.