Volkel is een kind van de Duitse bezetting. Volgens de eigen geschiedenis van het Ministerie van Defensie legden de bezettingsmacht in augustus 1940 drie onverharde landingsbanen en enkele hangars aan op de heide ten oosten van Uden. Aanvankelijk gebruikte de Luftwaffe het vliegveld alleen als uitwijkvliegveld voor nachtvluchten vanuit Gilze-Rijen en Eindhoven; Engelstalige geschiedschrijvingen noemen het Nachtlandeplatz Volkel. Vanaf augustus 1943 werd het een permanente Duitse installatie, Fliegerhorst Volkel, en Wikipedia's overzicht van Duitse archieven vermeldt nachtjagers, Bf 109-eenheden en later Me 262-straaljagers en Ar 234-straalbommenwerpers op het vliegveld.

In september 1944 bereikte de oorlog Volkel. Geallieerde bombardementen ter ondersteuning van Operatie Market Garden, die op 17 september van start ging, verwoestten het vliegveld. Nadat de grondtroepen waren doorgebroken, namen de geallieerden het over. De Royal Air Force maakte er Advanced Landing Ground B.80 van, en vanaf 1 oktober 1944 was het de thuisbasis van No. 122 Wing van de Second Tactical Air Force: de squadrons 3, 56, 80, 274 en 486 (Nieuw-Zeeland), die allemaal met de Hawker Tempest V vlogen. De Franse aasvlieger Pierre Clostermann, vluchtcommandant in deze wing, beschreef later de operaties vanaf Volkel begin 1945 in zijn memoires The Big Show.

Op 1 januari 1945 lanceerde de Luftwaffe Operatie Bodenplatte, een massale aanval in de vroege ochtend op geallieerde vliegvelden in de Lage Landen. Volkel was het doelwit van Jagdgeschwader 6, maar volgens de gangbare lezing slaagden alle vier de groepen er niet in het vliegveld te vinden; sommige piloten verwarden de landingsbaan bij Heesch ermee, en één groep viel in plaats daarvan Eindhoven aan. De Tempests van Volkel bleven ongedeerd, terwijl JG 6 zestien piloten verloor die sneuvelden of vermist raakten en zeven die gevangen werden genomen. De geallieerden bleven het vliegveld gebruiken tot september 1945; eind 1946 werd het een trainingskamp waar Nederlandse mariniers zich voorbereidden op dienst in Nederlands-Indië.

De naoorlogse luchtmacht moest vrijwel vanaf nul worden opgebouwd. In 1951 wees de regering Volkel aan als Eerste Tactische Vliegbasis, de eerste tactische luchtmachtbasis in Nederland, en tussen 1951 en 1952 werden er vier vliegende squadrons gevestigd: 327, 328, 311 en 312. Squadrons 327 en 328 vertrokken later, en in 1953 werd op Volkel het fotoverkenningseskader 306 opgericht. De officiële geschiedschrijving vermeldt niet de exacte vertrekdata van 327 en 328, en deze zijn hier nog niet bevestigd.

De vliegtuigen kwamen uit het Amerikaanse hulpprogramma. 312 Squadron, opgericht in 1951, ontving in 1952 25 Republic F-84G Thunderjets en schakelde in 1956 over op de F-84F Thunderstreak met pijlvleugels; de basis vloog ook met de T-33 T-Bird. Het ministerie merkt op dat 313 Squadron ook officieel werd opgericht in Volkel in 1952, met de T-33, voortgekomen uit de vliegschool in Twenthe, voordat het gedurende het grootste deel van de volgende halve eeuw zijn thuisbasis in Twenthe vestigde.

In oktober 1965 arriveerde de Lockheed F-104G Starfighter, de eerste Nederlandse straaljager die sneller dan het geluid kon vliegen, en begin 1966 verving deze de Thunderstreaks van 312 Squadron. De rol van Volkel als basis voor nucleaire aanvallen, waar de basis nu het meest bekend om staat, stamt uit deze periode: Wikipedia, die een boek van voormalig piloot Steve Netto citeert, meldt dat er rond de Cubaanse raketcrisis ongeveer 50 B28-bommen op de basis waren opgeslagen, een aantal dat niet officieel is bevestigd. Volgens Wikipedia werden er in de jaren 70 32 versterkte vliegtuigloodsen gebouwd, waardoor het open vliegveld uit de jaren 50 veranderde in een verspreide Koude Oorlog-basis die ontworpen was om een eerste aanval te overleven.

Het Ministerie van Defensie koos in 1975 voor de F-16 en de eerste exemplaren arriveerden in 1982 op Volkel; tussen 1982 en 1986 werd elk squadron op de basis omgebouwd. 312 Squadron ontving zijn eerste F-16 op 27 juli 1984. De F-16's werden deels geassembleerd door Fokker en Nederland ontving er in totaal 213. Eind jaren negentig onderging de vloot de Mid-Life Update, waardoor de straaljagers tot in de jaren 2020 concurrerend bleven. Volgens F-16.net vloog 306 Squadron tot 2002 met de verkennings-F-16A(R) en was 312 Squadron verantwoordelijk voor de tactische nucleaire taken.

De squadrons van Volkel namen deel aan de Nederlandse F-16-missies in die periode, die volgens de staart van de Farewell Falcon Bosnië, Kosovo, Afghanistan, Libië, Irak, Syrië en de Baltische staten omvatten. In december 2005 verhuisde het Tiger-squadron, 313, van Twenthe, dat als gevechtsvliegbasis werd afgebouwd. Squadron 311 overleefde de daaropvolgende bezuinigingen niet; Wikipedia vermeldt dat het in september 2012 werd opgeheven, een datum die niet is bevestigd door een officiële bron die voor deze pagina is geraadpleegd.

Het einde kwam in fases. 313 Squadron gaf zijn F-16's in 2021 op, waardoor 312 Squadron de laatste Nederlandse F-16-eenheid werd. Op 8 december 2023 stelde het zijn straaljagers op voor een oefening; de aantallen lopen uiteen: The Aviationist meldt 16 vliegtuigen opgesteld, 14 motoren gestart en 13 opgestegen, terwijl de Federation of American Scientists er 14 op de landingsbaan telde. Op 27 september 2024, de dag nadat de F-35 volledig operationeel was, vloog 312 Squadron het afscheid. Vierentwintig Nederlandse F-16's werden aan Oekraïne beloofd.

Nederlandse regeringen volgen al decennialang het NAVO-beleid om noch te bevestigen noch te ontkennen waar Amerikaanse kernwapens worden opgeslagen. Wat ze wél erkennen, is de taak: in januari 2014, in reactie op een parlementaire motie die erop gericht was kernwapens van de F-35 te weren, verklaarde het ministerie van Defensie dat de nucleaire taak niet zomaar kon worden beëindigd omdat het een NAVO-verplichting betrof. Op 1 juni 2024 kondigde het ministerie aan dat de F-35 de nucleaire rol van de F-16 had overgenomen en noemde de nucleaire capaciteit van de NAVO van vitaal belang voor het bondgenootschap en Nederland.

De locatie is via andere kanalen uitgelekt. In juni 2013 spraken twee voormalige premiers zich openlijk uit: Ruud Lubbers verwees in een televisiedocumentaire naar 22 Amerikaanse kernbommen in Volkel, en Dries van Agt vertelde verslaggevers dat de wapens daar nog steeds lagen. Minister van Defensie Jeanine Hennis-Plasschaert weigerde commentaar te geven. In juli 2019 meldde NOS dat in een conceptrapport voor de Parlementaire Vergadering van de NAVO Volkel was opgenomen in een lijst van zes Europese locaties waar ongeveer 150 Amerikaanse B61-bommen waren opgeslagen; in de gepubliceerde versie werd de lijst vervangen door een vagere zin waarin de gastlanden werden genoemd.

Onafhankelijke analisten geven hun eigen schattingen. De Federation of American Scientists telde in 2008 22 B61's op Volkel en schatte het aantal in 2023 op 10-15. De organisatie beschrijft elf bunkers met ondergrondse WS3-kluizen, elk geschikt voor maximaal vier bommen, en een eenheid van de Amerikaanse luchtmacht, het 703rd Munitions Support Squadron, dat de wapens in vredestijd bewaart. Dit zijn schattingen en rapporten, geen officiële cijfers; de Nederlandse overheid heeft er geen gepubliceerd.

De geheimhouding rond Volkel is herhaaldelijk ondermijnd door de veiligheidsmaatregelen zelf. In juni 2008 concludeerde een Blue Ribbon Review van de Amerikaanse luchtmacht, verkregen door de Federation of American Scientists, dat de meeste Europese locaties die gebruikt werden voor de opslag van Amerikaanse kernwapens aanzienlijke extra middelen nodig hadden om te voldoen aan de veiligheidseisen van het Pentagon; er werd opgemerkt dat sommige gastlanden dienstplichtigen met slechts negen maanden diensttijd als bewakers inzetten. De commandant van de Amerikaanse luchtmacht in Europa, generaal Roger Brady, bezocht Volkel op 11 juni 2008.

In mei 2021 onthulde de onderzoekswebsite Bellingcat dat soldaten die nucleaire bases bewaakten, studiemateriaal op openbare websites hadden geplaatst. Een set van 70 kaarten, gemaakt in 2019, gaf aan welke van Volkels 11 WS3-kluizen 'heet' waren (wapens bevattend) en welke 'koud': respectievelijk vijf en zes, volgens de kaarten. Het Nederlandse Ministerie van Defensie liet Bellingcat weten dat de informatie geen invloed had op de veiligheid van Nederland.

Volkel heeft ook op kleinere schaal de aandacht getrokken. In april 2013 meldde The Aviationist dat de basis verborgen was op satellietbeelden van Google. In hetzelfde jaar leidden de opmerkingen van de voormalige premier tot eisen in het parlement voor meer openheid, en in 2019 riep D66-lid Sjoerd Sjoerdsma het kabinet opnieuw op tot transparantie over de wapens. Niets van dit alles heeft het officiële beleid veranderd, dat zich nog steeds noch bevestigt noch ontkent.

Volkel werd in 2022 de tweede Nederlandse F-35-basis toen 313 Squadron overstapte op de Lightning II en daarmee het eerste Nederlandse squadron werd. 312 Squadron volgde in oktober 2024 na de uitfasering van de F-16. Beide squadrons zijn multifunctionele eenheden, getraind voor grondaanvallen en luchtverdediging, en delen met Leeuwarden de snelle reactie-eenheid die Nederland en België sinds 1 januari 2017 om de beurt voor de gehele Benelux verzorgen.

De nieuwe straaljagers zijn al in actie geweest. Vanaf 1 september 2025 werden Nederlandse F-35A's gestationeerd in Poznań-Krzesiny in Polen voor NAVO-luchtbewaking, en in de nacht van 9 op 10 september onderschepten ze Russische drones die het Poolse luchtruim waren binnengedrongen. Het Nederlandse ministerie bevestigde dat de F-35's het vuur openden, maar gaf niet aan hoeveel drones ze hebben neergehaald; begin oktober droeg een F-35A van 313 Squadron een badge voor het neerhalen van een drone.

In oktober 2025 was Nederland gastheer van Steadfast Noon, de jaarlijkse nucleaire afschrikkingsoefening van de NAVO, met Volkel als belangrijkste basis en ondersteunende operaties vanuit Kleine-Brogel, RAF Lakenheath en Skrydstrup. De NAVO meldde dat ongeveer 70 vliegtuigen van 14 bondgenoten en zo'n 2000 manschappen deelnamen, dat er geen scherpe wapens werden gebruikt en dat de oefening al lang gepland was en niet gekoppeld was aan de huidige gebeurtenissen. Het was de meest publieke verklaring tot nu toe over de plaats van Volkel in het nucleaire beleid van de NAVO.