In oktober 1931 sleepten twee Amerikanen, Clyde Pangborn en Hugh Herndon Jr., een Bellanca-monoplane van Sabishiro Beach, de zandstrook een paar kilometer ten oosten van de huidige landingsbaan, en vlogen er zonder tussenstop mee naar Wenatchee, Washington. Het was de eerste non-stop vlucht over de Stille Oceaan en ze wonnen er een prijs van 25.000 dollar mee, uitgeloofd door de Asahi Shimbun. De eigen geschiedenis van de 35th Fighter Wing dateert het vertrek op 4 oktober 1931; de American Memorial Foundation dateert het op 3 oktober, omdat de twee uiteinden van de vlucht aan weerszijden van de datumgrens lagen.

Militaire vluchten volgden acht jaar later. De Japanse Keizerlijke Marine Luchtmacht begon op 1 september 1939 met het aanleggen van een landingsbaan in hetzelfde zand, en het eerste vliegtuig dat in maart 1942 op Misawa landde, was een G4M "Betty" bommenwerper. Het vliegveld was aangelegd voor langeafstandsbommenwerpers, maar werd uiteindelijk een trainings- en luchtvaartonderzoeksstation, met het naastgelegen Ogawara-meer als oefenterrein voor watervliegtuigen. Op 7 augustus 1942 vloog de Misawa Air Group met haar G4M1's naar het zuiden, richting Rabaul, om de Amerikaanse landingen op Guadalcanal te bestrijden, maar verloor de meeste toestellen binnen enkele dagen.

Pacific Air Forces stelt onomwonden dat eenheden van de Keizerlijke Japanse Marine in Misawa het Ogawara-meer gebruikten om te oefenen voor de aanval op Pearl Harbor. In september 1944 was een van de eenheden op het vliegveld aangewezen als trainingsdivisie voor kamikaze-bemanningen, en de ongeveer 50 piloten van Misawa's enige kamikaze-eenheid vertrokken in juni 1945 naar Kyushu; bijna de helft van hen overleefde de oorlog niet. Op 8 en 9 augustus 1945 vernietigden ongeveer 30 vliegtuigen van de Amerikaanse marine vanaf vliegdekschepen 45 vliegtuigen op de grond en ongeveer 90 procent van de basis.

Amerikaanse troepen bereikten het verwoeste vliegveld op 15 september 1945 onder leiding van kapitein Davis K. Stark van de 32e Legeringenieursgroep en brachten de eerste kerst door met de wederopbouw. Japan voltooide de overdracht van het terrein op 5 september 1946. De 49e Jachtvlieggroep bracht in 1948 F-51 Mustangs mee. Acht verschillende eenheden wisselden elkaar af als gastbasis in de daaropvolgende twee decennia, waardoor de geschiedenis van Misawa minder leest als één enkele basisgeschiedenis dan als een estafette tussen commando's die elk om een andere reden het noordelijke deel van Honshu wilden hebben.

De Koreaanse Oorlog veranderde de plek in een werkplaats. Op 28 september 1950 rustte de 49e Jachtbommenwerpergroep haar F-80's uit met een vergrote extra brandstoftank die de luchtmacht de "Misawa-tank" noemde, omdat een standaardtank een van de eerste straaljagers niet het bereik gaf om Korea te bereiken en daar nog te kunnen vechten. De 39e Luchtdivisie werd op 1 maart 1952 opgericht om de luchtverdediging van Noord-Honshu en Hokkaido te verzorgen, en na een neergehaald toestel in 1954 begon ze Amerikaanse verkenningsvliegtuigen te escorteren die in de buurt van Sovjetgrondgebied vlogen.

Kernwapens maakten deel uit van die strategie, en de documentatie hierover is opzettelijk summier. De regering-Eisenhower keurde in december 1954 de verplaatsing van de niet-nucleaire componenten van atoombommen naar bases in Japan goed; die componenten bleven daar tot juni 1965, en de precieze omstandigheden van de terugtrekking blijven geheim. Een vrijgegeven procedure van het Verre Oosten Commando uit 1956-1957 vermeldt Misawa als een van de locaties van bases die geschikt waren voor de productie van kernwapens. De splijtstofkernen werden elders bewaard, waardoor beide regeringen konden stellen dat er geen compleet wapen op Japans grondgebied aanwezig was – een onderscheid dat Japanse critici een semantische formaliteit hebben genoemd.

Het luisterstation op de heuvel ten noorden van de vliegbasis is ouder dan de gevechtsvleugel zelf en heeft de meeste van zijn eigen apparatuur overleefd. Het pronkstuk was de AN/FLR-9, een cirkelvormige antenne-installatie die tussen 1963 en 1965 door de Nishimatsu Construction Company werd gebouwd voor ongeveer 3,3 miljoen dollar: drie concentrische ringen van elementen, 42 meter hoog, waarmee hoogfrequente radio-uitzendingen tot op ongeveer 6400 zeemijl afstand konden worden opgevangen en gelokaliseerd. De lokale bevolking noemde het de olifantenkooi en beschouwde het, volgens het eigen verslag van de luchtmacht over de sloop ervan, als een symbool van geluk.

Het bevoorraadde het Misawa Security Operations Center, de enige plek in de westelijke Stille Oceaan waar alle vier de Amerikaanse krijgsmachtonderdelen in één gebouw aan hetzelfde inlichtingenprobleem werkten: de 373e Inlichtingengroep, het Naval Information Operations Command Misawa, het 403e Militaire Inlichtingendetachement en een detachement van het Korps Mariniers. De marine activeerde haar veiligheidsgroep in Misawa in juli 1971, en jarenlang was het de langst onafgebroken actieve Amerikaanse eenheid op de basis. De 373e Inlichtingengroep werd op 7 september 2000 geactiveerd.

Technologie en geld waren de belangrijkste factoren die een einde maakten aan de raketlanceerinstallatie, en niet een verandering in de missie. De sloop begon op 15 oktober 2013 na 48 jaar dienst, en de afbraak zelf werd een lokaal werkgelegenheidsprogramma: het werk bracht ongeveer 4,97 miljoen dollar in de Japanse economie en bood werk aan meer dan 250 Japanse arbeiders. De voltooiing was gepland voor september 2015. De vergelijkbare raketlanceerinstallatie op Okinawa was al in 2007 gesloten. Het laatst overgebleven exemplaar van dit type staat op Joint Base Elmendorf-Richardson in Alaska.

Het tijdperk van de gevechtsvliegtuigen op Misawa begon opnieuw op 2 april 1985, toen de eerste F-16-trainer landde met kolonel Michael E. Ryan aan de stuurknop – een toekomstige stafchef van de luchtmacht die de eerste van een type leverde waarmee de basis vier decennia lang zou vliegen. Het 13e Tactical Fighter Squadron werd geactiveerd op 1 juni 1985 en het 14e op 1 januari 1987, beide onder de 432e Tactical Fighter Wing, die het vliegveld sinds de terugkeer van Pacific Air Forces naar Misawa in 1978 had beheerd.

De 35th Fighter Wing verving de 432nd op 1 oktober 1994 en bracht een rijke historie met luchtoverwinningen in de Tweede Wereldoorlog, Korea en Vietnam met zich mee. De omschakeling naar de F-16CJ werd voltooid op 17 september 1995. Op 18 juni 1996 veranderde de staartmarkering van MJ naar WW – Wild Weasel (Wilde Wezel) – en de geschiedenis van de wing vermeldt dat het 13th Fighter Squadron op 27 september 1996 de eerste AGM-88 HARM-raket afvuurde die vanuit een F-16CJ werd gelanceerd tijdens de operaties boven Irak die volgden op Operatie Desert Strike.

De missie ging vervolgens tien jaar lang aan de slag. F-16CJ's van Misawa voerden tot eind jaren negentig Operatie Southern Watch en Operatie Northern Watch boven Irak uit, en op 21 maart 2003 voerde het 14e Fighter Squadron de eerste niet-stealth-missies uit van Operatie Iraqi Freedom en vuurde de eerste HARM-raketten af tijdens die operatie. Wapentraining vindt plaats op Draughon Range, ongeveer 20 kilometer ten noorden van de basis. Dit oefenterrein is sinds 6 juni 1949 in handen van Amerikaanse troepen en werd in april 2003 hernoemd naar Petty Officer Matthew Draughon, een marine-duiker die in 2001 om het leven kwam.

Volgens het eigen informatieblad van de luchtmacht is Misawa "de enige gecombineerde basis van de verschillende krijgsmachtonderdelen in de westelijke Stille Oceaan". De landingsbaan wordt gedeeld door drie partijen: de 35th Fighter Wing, de 3rd Air Wing van de Japanse luchtmacht en een civiele terminal die wordt beheerd door Misawa Airport Terminal Co., Ltd., een dochteronderneming van het Japanse ministerie van Transport. Het reguliere civiele vliegverkeer begon op 19 januari 1953, stopte in 1965 en werd hervat op 10 mei 1975 met een nieuwe terminal, die in 1986 werd herbouwd en uitgebreid.

De civiele tak is klein maar reëel — 336.869 passagiers en 3.986 vliegtuigbewegingen in 2024, op vluchten naar Tokyo Haneda, Osaka Itami en Sapporo Okadama — en de regeling verloopt niet zonder problemen. Toen een B-1B Lancer van de Amerikaanse luchtmacht op 29 april 2025 een noodlanding maakte, werd de luchthaven ongeveer 90 minuten gesloten, keerde een vlucht naar Haneda terug en werd de retourvlucht geannuleerd, en protesteerden zowel de stad Misawa als de prefectuur Aomori, erop wijzend dat ze elf dagen eerder al om maatregelen voor de burgerlijke stabiliteit hadden gevraagd.

Buiten het hekwerk draait de economie om visserij en landbouw. Het Ogawara-meer is een belangrijk schelpdiermeer, en wanneer er iets van de basis in terechtkomt, is het geld dat daarmee gepaard gaat Japans: de Status of Forces Agreement en het Japanse gastlandsteunpakket leiden de compensatie via Tokio in plaats van Washington. Volgens de speciale maatregelenovereenkomst die in december 2021 werd ondertekend en die vijf jaar geldig is vanaf april 2022, heeft Japan zich ertoe verbonden ongeveer 1,06 biljoen yen – ruwweg 9,33 miljard dollar – te betalen voor het onderhoud van de Amerikaanse strijdkrachten in het land.

De aardbeving met een magnitude van 9,0 op 11 maart 2011 schudde Misawa hevig door elkaar en veroorzaakte lichte schade en een stroomstoring; de tsunami die de waterkant van Hachinohe en de kust ten zuiden daarvan verwoestte, spaarde de basis zelf. Het noodoperatiecentrum was toevallig bemand voor een oefening toen de grond bewoog, waardoor de schademeldingen snel binnenkwamen. Binnen enkele dagen was Misawa een vooruitgeschoven operationele basis voor Amerikaanse en Japanse hulptroepen en ontving het 14 helikopters voor distributievluchten.

De nucleaire noodsituatie in Fukushima Daiichi deed wat de aardbeving niet had gedaan. Het Ministerie van Defensie gaf toestemming voor vrijwillig vertrek, en tussen de 9.000 en 10.000 familieleden verlieten Japan, waarvan ongeveer 7.800 op bevel van het leger. De eerste chartervlucht die Misawa-families naar huis bracht, landde op 22 april 2011 met meer dan 150 passagiers aan boord. In totaal heeft het Ministerie van Defensie tijdens Operatie Tomodachi 88,5 miljoen dollar, ongeveer 24.000 personeelsleden, 189 vliegtuigen en 24 schepen ingezet.

De verandering die nu gaande is, betreft de vliegtuigen. Het Pentagon kondigde op 3 juli 2024 aan dat de 36 F-16's van Misawa plaats zouden maken voor 48 F-35A's, de eerste Amerikaanse F-35's die permanent in de Indo-Pacifische regio gestationeerd worden en slechts de tweede buiten de Verenigde Staten na RAF Lakenheath. De gemoderniseerde F-16's van Misawa werden eind juni 2025 overgebracht naar Osan in Zuid-Korea; de eerste F-35A's landden op 28 maart 2026 voor het 13e Fighter Squadron, en de wing onthulde de vloot op 24 april 2026.