成都双流机场，原名双桂寺机场。民国27年（1938年）12月，国民政府为了军事需要，经航空委员会四川修建机场委员会决定，在双流县境内双桂寺地区修建一个机场，供空军军士学校使用。
修建工程于同年12月25日动工，当时称“紧急国防工程”，由四川省人民政府直接领导，航空委员会负技术责任，调集简阳、仁寿、金堂、双流、什邡等12个县的民工约2万人参加修筑。
工程于民国28年（1939年）4月5日竣工并交空军管理，在机场成立空军第55站，机场作为空军军事学校学生训练基地，并驻有空军驱逐机总队的两个大队。此外，部分捷克空军经苏联转场来此短驻。
民国29年（1940年）5月，双桂寺机场进行了一次整修，次年完工。
珍珠港事件后，双流机场交美国空军使用。民国32年（1943年）冬，在加速“特种工程”建设中，按驱逐机机场要求重修跑道。工程于次年1月20日开工，5月完工。主要修筑跑道、滑行道和飞机疏散道各一条，可供15吨以下飞机起降。机场也被命名为成都双桂寺机场，内设养护队，常驻美军及地勤3000人左右。机群有美国战斗机、轰炸机。此后成都及郊县领空得到保护，日军空袭减少。抗战胜利后仅有国民党官员及家眷在此乘机，机场基本闲置。
新中国成立后的双流机场
中华人民共和国成立后，成都双桂寺机场曾一度成为西南军区汽车驾驶学校的训练场地。1956年12月12日，军委总参谋部批准将成都双桂寺机场归民航使用，更名为成都双流机场，随即对机场进行简单维修。1957年5月，原凤凰山机场起降的飞机转至双流机场起降。
20世纪50年代的成都双流机场候机室
随着民航事业发展，民航成都管理局机群结构以及成都的飞机趋向快速和大型化，经过选择，认为双流机场位置合适，符合民航未来飞机发展的要求，决定在双流机场原有基础上加以扩建，至2004年，双流机场共进行了5次扩建。
第一次扩建
1958年12月19日，民航局批准成都双流机场工程设计任务书，按一级机场设计，二级机场修建，可供伊尔18型以下飞机起降，必要时再扩建一级机场。1960年4月，跑道工程全部完工。1964年10月，新建候机楼启用，在建筑形式上打破了老框架，采用多拱薄壳结构并与指挥调度楼相连接的不对称形式。
1967年，民航成都管理局决定将双流机场跑道两端各延长200米，使跑道增至2600米，经民航总局批准后施工，但未增加跑道厚度，因此，仍只能起降全重100吨以下的飞机。
第二次扩建
20世纪70年代，双流机场开始接受三叉戟飞机起降，该机型起落架特殊，原道面无法承担频繁而超负荷的起降压力，出现局部严重压裂现象，跑道夜航灯和其他通信导航设施也不适应当时先进的大型飞机起降要求。1977年，曾提出再次扩建双流机场的意见，但未能实现。
面对飞速增长的运输量，1981年11月，民航成都管理局提出扩建双流机场的可行性报告，1982年3月15日，民航局批准双流机场扩建工程任务书。1983年3月，双流机场转场广汉。
1983年3月，成都双流机场扩建，转场广汉机场营运飞行时为旅客提供热情服务
1983年4月扩建工程动工，至8月13日完工，9月25日双流机场正式复航。扩建后的双流机场，可供波音707及以下各型飞机起降。候机楼建筑面积5414平方米，高峰小时可接纳500人。
20世纪80年代成都双流机场空运“国宝”大熊猫
随着客货运量快速增长，1987年开始二期候机楼扩建，1992年完工。竣工后营业大厅增加了5065平方米，还增设了国际航线营业大厅700平方米，国际候机厅500平方米，增加图154型飞机停机坪40000平方米。
20世纪90年代的成都双流国际机场候机楼
第三次扩建
虽经两次扩建，双流机场仍不能适应成都地区客货运量快速增长的需要。为此，在1992年1月18日召开的第59次四川省省长办公会议上，提出对双流机场一次性规划、分期实施的方案，力争“八五”期间改造完成。
1994年11月28日，国家计委下达了《关于成都双流机场扩建工程可行性研究报告的批复》，确定双流机场飞行区等级为4E，跑道3600米，宽45米，新建滑行道一条，新建候机楼6万平方米，新建航管楼4000平方米，站坪15万平方米，停机坪32万平方米。
1994年至1999年12月，飞行区跑道、围界、消防等项目陆续通过验收。扩建后的跑道可满足波音747-400型飞机全重起降要求。
1999年7月29日双流机场主跑道正式启用
20世纪90年代，成都双流机场工作人员为旅客服务
1999年至2004年，指廊、连廊、导航、供油、老航站楼改造等工程相继完工。2004年9月28日，北指廊工程正式投入使用，它的建成启用完善了双流机场的中枢中转功能。
成为我国中西部唯一的一类航空口岸
2002年，随着外部条件的变化，双流机场对基础设施、功能区域划分、空域、环境等问题进行了分析研究，提出新的发展规划：机场作为国内主要的区域性枢纽机场，飞行区将按照4F飞行技术等级建设，能够满足A380型飞机的起降需要；对现有4E飞行区，将根据规划择时升级，近期规划第二跑道和航站楼及配套的基础设施，满足2015年旅客吞吐量3420万人次、飞机起降30.5万架次、货邮吞吐量60万吨的需要；第三条跑道建设纳入了远期规划。
2004年10月28日，成都双流国际机场旅客吞吐量突破1000万大关，国航股份西南分公司总经理向该航班第1000万人次幸运旅客赠送一张国内免费机票
2008年12月31日，成都双流国际机场第二跑道和新航站楼（T2航站楼）工程开工建设。项目工程建设工期为三年半。改扩建项目为新建长3600米、宽60米的第二跑道及平行滑行道、联络道系统，新建站坪83.7万平方米、航站楼29万平方米，迁建5000平方米航管楼等。经过近四年的建设，2012年8月，二号航站楼正式运行。
截至2017年12月，成都双流国际机场全年出入境客流突破500万人次。标志着成都航空口岸成为全国第4个、中西部唯一一个出入境流量突破500万的一类航空口岸，仅次于上海浦东、北京首都、广州白云国际机场。