La compañía fue fundada en Gotemburgo, Suecia, en 1927. Fue creada como una subsidiaria de la empresa Svenska Kullagerfabriken (SKF). Assar Gabrielsson fue nombrado como director ejecutivo y Gustav Larson, el responsable técnico.

El primer automóvil con la marca Volvo fue el Volvo ÖV 4, que salió a la venta el 14 de abril de 1927. Luego, la joven empresa produjo vehículos adaptados al clima y terreno suecos.

En 1964, Volvo abrió su planta de Torslanda, en Suecia, que es uno de sus centros de producción más grandes. Al año siguiente, comenzó a funcionar una nueva fábrica en Ghent, Bélgica, el segundo centro de producción en importancia. Finalmente, en 1989, se inauguró otra planta sueca, en Uddevalla, que comparte junto con la empresa italiana Pininfarina.

En 1999, Volvo Cars dejó de pertenecer al Grupo Volvo, cuando la empresa automotriz fue comprada por la Ford Motor Company por 6.500 millones de dólares. Desde entonces, la empresa formó parte del Premier Automotive Group (PAG), una división de la Ford que reunía las marcas de automóviles de lujo de la compañía norteamericana.

Durante la gestión de Ford en Volvo Cars, la empresa amplió su catálogo de vehículos, pero fue afectado por la débil situación económica de su compañía padre en 2007, un año antes de la crisis económica. Debido a esto, Ford decidió vender todas las empresas del PAG, que incluía a Jaguar, Aston Martin, Land Rover y Volvo Cars.

Volvo fue la última marca en ser vendida luego de que el 1 de diciembre de 2008, Ford anunciara que evaluaba la posibilidad de vender la empresa. El 28 de octubre de 2009, Ford confirmó que la empresa china Geely Automobile era el candidato más fuerte para comprar la marca sueca. El gobierno de Suecia también analizó adquirir la compañía junto con AB Volvo, su dueña inicial.

Finalmente, la empresa asiática acordó la compra de Volvo Cars a Ford por 1.800 millones de dólares el 28 de marzo de 2010. Está previsto que el traspaso se realice en el tercer trimestre de 2010.