Luftwaffe wywodzi się z tradycji cesarskich sił powietrznych, które powstały w czasie I wojny światowej. Po zakończeniu działań wojennych w 1918 roku, na mocy traktatu wersalskiego, Niemcy zostały zmuszone do całkowitego rozwiązania lotnictwa wojskowego. Traktat zabraniał posiadania samolotów bojowych, szkół lotniczych oraz jednostek powietrznych. Mimo to w okresie Republiki Weimarskiej Niemcy zaczęły obchodzić te ograniczenia, rozwijano aerokluby, szkolono pilotów pod przykrywką lotnictwa cywilnego, prowadzono tajne prace w Związku Radzieckim oraz w innych krajach.

Gdy w roku 1933 władzę w Niemczech przejął Adolf Hitler, rozpoczął on otwarte łamanie postanowień traktatu pokojowego. Dnia dwudziestego szóstego lutego 1935 roku kanclerz Rzeszy wydał rozkaz powołujący Luftwaffe do życia, co kilka tygodni później oficjalnie ogłoszono. Dowódcą nowych sił powietrznych został nazistowski działacz, były pilot myśliwski z czasów I wojny światowej, Hermann Goering. Dzięki zaangażowaniu ogromnych zasobów niemieckiej gospodarki, szybkiemu rozwojowi przemysłu lotniczego oraz rozbudowanemu systemowi szkolenia pilotów, Luftwaffe została w bardzo krótkim czasie odbudowana i przekształcona w nowoczesną armię powietrzną.

Jeszcze przed wybuchem II wojny światowej Niemcy przetestowały swoją nową broń w Hiszpanii. W latach 1936–1939 Legion Condor, czyli wydzielone oddziały Luftwaffe, wspierał generała Francisco Franco w hiszpańskiej wojnie domowej. Tam przetestowano bombardowania z powietrza na wielką skalę, czego symbolem stało się zniszczenie miasta Guernica. Doświadczenia z Hiszpanii pozwoliły dopracować taktykę ataków dywanowych, bombardowań terrorystycznych i wsparcia oddziałów lądowych.

Taktycy wojskowości w III Rzeszy opracowali nowe strategie walki powietrznej. Luftwaffe stała się pierwszą armią powietrzną na świecie zdolną do tak ścisłego wspierania w walce oddziałów lądowych. Było to możliwe dzięki szerokiemu wykorzystaniu lotnictwa szturmowego oraz bombowców nurkujących, które uderzały bezpośrednio w pozycje przeciwnika, kolumny pancerne, mosty i węzły komunikacyjne. Generałowie niemieccy uznali także, że siły powietrzne doskonale nadają się do zastraszania wroga, poprzez bombardowanie miast i mordowanie ludności cywilnej, co miało złamać wolę oporu.

Na wielką skalę Luftwaffe została użyta po raz pierwszy podczas kampanii wrześniowej w 1939 roku. Polskie siły powietrzne, odważne, lecz nieliczne i słabo wyposażone, nie stanowiły dla Luftwaffe długotrwałego zagrożenia. Niemieckie samoloty niszczyły zgrupowania polskich wojsk, atakowały kolumny wycofujące się z frontu, bombardowały mosty, linie kolejowe i węzły komunikacyjne, utrudniając przerzut żołnierzy oraz pełną mobilizację. Już pierwszego dnia wojny przeprowadzono naloty terrorystyczne na miasta takie jak Wieluń, które nie miały znaczenia militarnego, a miały jedynie wywołać panikę.

Ważnym elementem taktyki Luftwaffe stało się systematyczne niszczenie miast i infrastruktury na ziemiach polskich. Bombardowano Warszawę, a także inne ośrodki miejskie, co prowadziło do ogromnych strat wśród ludności cywilnej. Naloty łączyły się z działaniami artylerii oraz wojsk lądowych, tworząc pełny obraz wojny totalnej.

Swoją prawdziwą siłę Luftwaffe wykazała jednak podczas inwazji na Francję w roku 1940. W kampanii tej samoloty szturmowe i bombowce nurkujące stanowiły ogromne wsparcie dla oddziałów pancernych i zmechanizowanych. Uderzały w mosty, przeprawy, kolumny francuskie oraz brytyjskie, dezorganizując obronę. Koordynacja pomiędzy wojskami lądowymi a lotnictwem była wówczas bezprecedensowa w historii sztuki wojennej. Połączenie szybkich czołgów, radiostacji, precyzyjnych ataków z powietrza i dobrej łączności dowódców pozwoliło Niemcom pokonać Francję w ciągu kilku tygodni.

Pasmo sukcesów przerwała bitwa o Anglię. Niemieckie siły lotnicze nie posiadały wystarczająco nowoczesnych bombowców dalekiego zasięgu, a myśliwce Messerschmitt Bf 109 miały ograniczony czas działania nad terytorium przeciwnika. W starciu z dobrze zorganizowanym systemem obrony Brytyjczyków, radarem, gęstą siecią lotnisk oraz pilotami z wielu krajów w tym z Polski, Luftwaffe poniosła ciężkie straty i nie zdołała złamać obrony Wysp.

Czynniki polityczne dodatkowo pogorszyły sytuację. Przypadek sprawił, że niemieckie samoloty zbombardowały Londyn. Brytyjski odwet nad Berlinem wywołał wściekłość Hitlera. Rozkazał on przenieść główny ciężar bombardowań z lotnisk i fabryk samolotów na miasta. Luftwaffe zamiast konsekwentnie niszczyć infrastrukturę wojskową i przemysłową, rozpoczęła długotrwałe naloty dywanowe na cele cywilne. Szacuje się, że na skutek nalotów Luftwaffe tylko na Londyn zginęło około trzydziestu pięciu tysięcy osób, a około pięćdziesięciu tysięcy zostało rannych. Strategicznie nie przyniosło to Niemcom zwycięstwa, a jedynie umocniło determinację Brytyjczyków.

W kolejnych latach przewaga aliantów w produkcji lotniczej, paliwach oraz wyszkoleniu pilotów zaczęła przesądzać o losach wojny w powietrzu. Luftwaffe brała udział w atakach na Bałkanach, w kampanii przeciw Związkowi Radzieckiemu, wspierała działania lądowe na froncie wschodnim, ale ponosiła coraz większe straty. Klęska w bitwie o Stalingrad oraz nieudane próby zaopatrywania okrążonych wojsk drogą powietrzną pokazały, że niemieckie siły lotnicze nie są w stanie wypełniać zadań, które obiecywał Goering.

Od roku 1943 sytuacja Luftwaffe stawała się coraz gorsza. Naloty dywanowe aliantów na niemieckie miasta, rafinerie paliw, zakłady zbrojeniowe i węzły komunikacyjne niszczyły przemysł oraz morale ludności cywilnej. Brak paliwa, niedobór wyszkolonych pilotów i przewaga ilościowa przeciwnika doprowadziły do stopniowego załamania sił powietrznych III Rzeszy. W roku 1944 Luftwaffe w dużej mierze utraciła panowanie w powietrzu, a alianckie samoloty mogły coraz swobodniej bombardować niemieckie miasta oraz cele wojskowe.

Mimo dramatycznej sytuacji, niemieckie lotnictwo brało udział w tłumieniu powstania warszawskiego w sierpniu i wrześniu 1944 roku. Samoloty Luftwaffe bombardowały dzielnice mieszkalne, pozycje powstańcze oraz ważne budynki, przyczyniając się do ogromnych zniszczeń Warszawy i śmierci dziesiątek tysięcy mieszkańców.

Ostatnim osiągnięciem technicznym Luftwaffe była próba wprowadzenia do walki samolotów o napędzie odrzutowym oraz broni rakietowej. Myśliwiec Messerschmitt Me 262 oraz inne konstrukcje tego typu były nowatorskie, jednak pojawiły się zbyt późno i w zbyt małej liczbie, aby odwrócić losy wojny. Braki paliwa, bombardowania lotnisk oraz brak doświadczonych pilotów sprawiły, że nawet ta przewaga technologiczna nie mogła już uratować Luftwaffe przed ostateczną klęską.

Po kapitulacji Niemiec w 1945 roku Luftwaffe została rozwiązana, a wielu jej dowódców, jak również część personelu, stanęła przed sądami za udział w zbrodniach wojennych, zwłaszcza za naloty terrorystyczne na miasta oraz mordowanie ludności cywilnej.