Soesterberg begon als een particulier project op de heide tussen Utrecht en Amersfoort. Volgens de geschiedenis van de Soesterbergbeweging legden twee autodealers uit Den Haag, Verwey en Lugard, daar in 1910 een vliegveld aan; de Engelse Wikipedia noemt 1911. Beide bronnen zijn het erover eens dat het Nederlandse leger het vliegveld in 1913 overnam, en het Nationaal Militair Museum dateert de oprichting van de luchtvaartafdeling van het leger, de Luchtvaartafdeeling, op 1 juli 1913. Het museum noemt Soesterberg de bakermat, de wieg, van de Nederlandse militaire luchtvaart.

Het begin was bescheiden. Volgens de eigen geschiedenis van het Ministerie van Defensie begon de Nederlandse militaire luchtvaart in 1913 met één vliegtuig; secundaire bronnen noemen het de Brik, gevlogen door een team van vier piloten, en binnen enkele maanden aangevuld met drie Franse Farman HF.20's. De officiële geschiedenis beschrijft vervolgens een snelle expansie. Soesterberg was het centrum van dit alles: training, onderhoud en de eerste pogingen om een handvol fragiele tweedekkers om te vormen tot een militair onderdeel.

Nederland bleef neutraal in de Eerste Wereldoorlog en vanaf Soesterberg werden grenspatrouilles uitgevoerd in plaats van gevechtsmissies. Buitenlandse vliegtuigen die de grens overstaken en landden, werden in beslag genomen; volgens de geschiedenis van de Soesterbergbeweging waren er in 1918 zo'n 70 op Nederlands grondgebied terechtgekomen, en bruikbare toestellen werden gebruikt voor training. In 1938 werd het vliegveld te klein bevonden voor een moderne luchtmacht en werd besloten om elders in het land nog drie militaire vliegvelden aan te leggen.

De bronnen verschillen over hoe het vliegveld viel. De geschiedenis van de Soesterbergbeweging stelt dat de Duitsers de basis bombardeerden aan het begin van de invasie in mei 1940; de Luftwaffe-vliegveldstudie van Henry de Zeng zegt dat het vliegveld intact werd ingenomen, en de Engelstalige Wikipedia dateert de Duitse bezetting op 15 mei 1940, de dag na de Nederlandse capitulatie. De twee verslagen zijn verenigbaar: het vliegveld kon in de eerste dagen gebombardeerd worden en toch veroverd worden met de gebouwen grotendeels nog bruikbaar.

Vanaf ongeveer 1 juni 1940 herbouwden de Duitsers Soesterberg tot een belangrijke Fliegerhorst. Begin 1941 waren er drie gecamoufleerde betonnen landingsbanen van 1700, 1350 en 1250 meter, hangars en schuilplaatsen voor 100 vliegtuigen, reparatiewerkplaatsen, commando- en luchtafweerbunkers, ondergrondse brandstofopslag, een grote munitieopslagplaats en barakken. DeZeng noemt bommenwerpereenheden zoals Kampfgeschwader 4 (juni 1940 tot juli 1941), II./KG 40 (september 1941 tot maart 1943) en de staf van KG 2 (december 1941 tot maart 1944).

Het Nationaal Militair Museum vermeldt dat grote Heinkel- en Dornier-bommenwerpers kort na de capitulatie vanaf het vliegveld op Londen opereerden; de geschiedenis van de Soesterbergbeweging noemt de He 111 en de Do 217. De geallieerden sloegen herhaaldelijk terug. DeZeng beschrijft twee aanvallen door B-26 Marauders van de Amerikaanse Negende Luchtmacht op 8 maart 1944, een grote dagaanval door RAF Lancasters op 15 augustus 1944 en een tweede op 3 september 1944 die de Duitsers halverwege september dwong te evacueren. Het bevel om het vliegveld te sluiten kwam op 28 februari 1945 en de laatste Duitsers vertrokken op 11 april 1945, waarbij ze het vliegveld vernielden.

Canadese troepen bevrijdden het vliegveld in mei 1945 en de wederopbouw duurde tot 1951. De Engelstalige Wikipedia vermeldt 5 augustus 1951 als de datum waarop de Koninklijke Nederlandse Luchtmacht Soesterberg weer operationeel verklaarde voor luchtverdediging. Eerst vlogen er Gloster Meteors, gevolgd door Hawker Hunters en F-86K Sabres; 325 Squadron vloog hier met Hunters tot het in augustus 1968 werd opgeheven, en ook 326 Squadron vloog met Hunters vanaf dit vliegveld.

De beginjaren van de straaljager waren kostbaar. De ongevallenindex van Soesterberg Movements vermeldt 54 incidenten tussen 1951 en 1990 met vliegtuigen die gestationeerd waren op Soesterberg of daar verloren zijn gegaan. Alleen al in 1952 staan er acht afzonderlijke Meteor-ongelukken in de index, waarvan twee met elk twee vliegtuigen. Het eerste incident op de lijst zette de toon: op 20 september 1951 stortte een Spitfire neer nabij de basis nadat de leerling-piloot per ongeluk de brandstoftoevoer had afgesloten; de leerling kwam om het leven en de instructeur raakte zwaargewond.

De index is een compilatie door enthousiastelingen, geen officieel register, en telt ongevallen in plaats van doden. Het is niettemin de meest complete openbare lijst van slachtoffers bij Soesterberg die we hebben gevonden, en de individuele vermeldingen, met namen van bemanningen en oorzaken, worden gebruikt voor de incidenten op deze pagina. Er is geen officieel Nederlands cijfer gevonden voor het totale aantal omgekomen bemanningsleden tijdens vluchten vanaf Soesterberg.

In 1954 stemde de Nederlandse overheid ermee in om een Amerikaans gevechtsvliegtuigeskader te huisvesten. De exacte startdatum verschilt per bron: volgens Wikipedia arriveerden de eerste Amerikaanse vliegers van het 32e Squadron op 6 oktober 1954; Soesterberg Movements dateert de levering van 27 F-86F Sabres op 1 november 1954; en het artikel over de luchtmachtbasis Soesterberg noemt 16 november 1954 als aankomstdatum van het 512e Fighter-Day Squadron van RAF Manston. Het squadron zelf vierde zijn 25-jarig jubileum op 16 november 1979.

Op 8 september 1955 werden de vliegtuigen en het personeel van het 512e squadron omgevormd tot het 32e Fighter Day Squadron. De naam Wolfhounds was afgeleid van de jacht van het squadron op U-boot-wolfroedels in het Caribisch gebied tijdens de Tweede Wereldoorlog. In 1959 stond de Nederlandse overheid het squadron toe om de kroon en krans van het Huis van Oranje aan het embleem toe te voegen. De Amerikaanse kazerne aan de noordzijde van het vliegveld heette Camp New Amsterdam, en gedurende de rest van de Koude Oorlog stond het squadron 24 uur per dag paraat voor de NAVO-luchtverdediging boven Nederland.

De eenheid heeft vijf typen toestellen gebruikt: de F-86F, de F-100C Super Sabre vanaf augustus 1956, de F-102A Delta Dagger, de F-4E Phantom II vanaf 6 augustus 1969 en de F-15 Eagle vanaf 13 september 1978. De datum van de F-102 is omstreden: in het ene Wikipedia-artikel wordt 1959 genoemd, in een ander 17 december 1960, terwijl de serienummerlijst van Soesterberg aangeeft dat het eerste toestel op 20 april 1961 arriveerde. De 32e Tactical Fighter Group werd geactiveerd op 16 november 1989.

De Wolfhounds werden tijdens de Golfoorlog van 1991 naar Incirlik in Turkije uitgezonden. Volgens de door Wikipedia geciteerde squadrongeschiedenis schoot kapitein Donald Watrous daar op 28 januari 1991 een Iraakse MiG-23 neer, de enige overwinning van het squadron in die oorlog. Na het einde van de Koude Oorlog vertrokken de laatste drie Eagles op 13 januari 1994 naar de Otis Air National Guard Base. De vaandels werden op 19 april 1994 gestreken in aanwezigheid van leden van het Nederlandse koningshuis, de eenheden werden op 1 juli 1994 opgeheven en het Amerikaanse deel van de basis werd op 27 september 1994 teruggegeven.

In september 1968 arriveerden drie Nederlandse eenheden vanuit Ypenburg: 334 Squadron met Fokker F27 transportvliegtuigen, 298 Squadron met Alouette III helikopters en een zoek- en reddingseenheid, die in 1977 naar Leeuwarden verhuisde. In augustus 1981 werd 336 Squadron opnieuw opgericht voor maritieme patrouilles in de Nederlandse Antillen met F27's. Het Ministerie van Defensie registreert dat 334 Squadron zijn F27's in mei 1992 van Soesterberg naar Eindhoven verplaatste.

Volgens de Engelse Wikipedia voegde 300 Squadron zich in 1995 bij 298 Squadron op Soesterberg; 298 Squadron schakelde over op de CH-47 Chinook en 300 Squadron ontving de AS 532 U2 Cougar. De geschiedenis van Gilze-Rijen van het Ministerie van Defensie bevestigt dat Soesterberg, samen met Gilze-Rijen, de Alouette-, Chinook- en Cougar-helikopters van de tactische helikoptergroep huisvestte. In de laatste jaren was Soesterberg in wezen een helikopterbasis met een roemrijk verleden.

De vliegactiviteiten werden officieel beëindigd op 12 november 2008. De laatste straaljager die opsteeg was een Griekse F-4E Phantom II, die vertraging opliep door slecht weer op de bestemming, Aviano. De basis werd formeel gesloten op 31 december 2008 en de twee helikoptereskaders verhuisden naar Gilze-Rijen. Deze sluitingsdata zijn afkomstig van de Engelstalige Wikipedia en Soesterberg Movements; er is online geen officiële sluitingsmelding van het Ministerie van Defensie gevonden. Soesterberg Movements wijt de sluiting aan bezuinigingen op het defensiebudget.

Het Nationaal Militair Museum opende op 11 december 2014 zijn deuren in een nieuw gebouw midden op het voormalige vliegveld. Het museum fuseerde met het Legermuseum Delft en het Militaire Luchtvaartmuseum, dat al in Soesterberg gevestigd was. Het museum valt onder de Stichting Koninklijke Defensiemusea, opgericht op 24 juni 2014, en kreeg van Koning Willem-Alexander de Koninklijke status per 1 januari 2015. Negentien vliegtuigen en helikopters hangen aan het plafond van de centrale hal en een observatietoren op de zesde verdieping biedt uitzicht over de oude landingsbanen.

De rest van het vliegveld is nu Park Vliegbasis Soesterberg. Volgens de Engelstalige Wikipedia kocht natuurorganisatie Utrechts Landschap in 2018 zo'n 400 hectare grond, exclusief het museum en Kamp Nieuw Amsterdam. Schuilplaatsen, bunkers en het luchtmachtmonument, waar jaarlijks de gevallen vliegers worden herdacht, zijn in het landschap bewaard gebleven. De zuidelijke landingsbaan is van 15 maart tot en met 15 augustus gesloten, zodat grondbroedende vogels ongestoord kunnen broeden.

Archeologen beschouwen de locatie nu als een erfgoed met meerdere lagen. Een artikel uit 2020 op Internet Archaeology over de bescherming van Nederlandse landschappen gebruikte een versterkte vliegtuigloods in Soesterberg als voorbeeld. Er is ook een monument ter nagedachtenis aan 33 geëxecuteerde verzetsstrijders, met een jaarlijkse herdenkingsdienst op 19 november, en in 2022 werd een monument onthuld, in de woorden van de Soesterberg Beweging, "om de aanwezigheid van de Amerikanen in Soesterberg voor altijd te herdenken".“