Atsugi, 1938'de İmparatorluk Donanması tarafından inşa edildi ve 1945'te Tokyo bölgesini Amerikan bombardıman uçaklarına karşı savunmakla görevli 302. Deniz Hava Grubu'na ev sahipliği yaptı. Wikipedia'nın Atsugi makalesi, grubun 300'den fazla bombardıman uçağını düşürdüğünü iddia ediyor; bu rakam, incelenen diğer kaynaklar tarafından desteklenmiyor ve bir iddia olarak değerlendirilmelidir, bir gerçek olarak değil. Gece avcı uçakları arasında, Wikipedia'nın B-24 ve B-17'lere karşı B-29'dan daha etkili olarak tanımladığı Nakajima J1N de bulunuyordu.

İmparator Hirohito 15 Ağustos 1945'te teslimiyeti ilan ettiğinde, grubun komutanı Yüzbaşı Yasuna Kozono bunu kabul etmeyi reddetti. Pilotları, savaşın sonuna kadar sürdürülmesi çağrısında bulunan broşürler bastırıp Kanto bölgesine attılar. İsyan sadece birkaç gün sürdü: 33 pilot üssü terk etti ve İmparatorluk Donanması Kozono ve 69 kişiyi tutukladı. Emirleri yerine getirmemekten askeri mahkemede yargılanan Kozono, ömür boyu hapis cezasına çarptırıldı, cezası önce 20 yıla, sonra 10 yıla indirildi; Aralık 1950'de şartlı tahliye edildi ve 1952'de affedildi.

28 Ağustos 1945'te bir Amerikan öncü birliği Atsugi'ye indi ve 30 Ağustos'ta General Douglas MacArthur, işgal altındaki Japonya'nın yönetimini devralmak üzere burada uçağından indi. ABD Ordusu Hava Kuvvetleri birlikleri, 1946 başlarına kadar bu alanı kullandı. Donanma İnşaat Taburları (Seabees) 1950'de burayı yeniden inşa etti ve Kore Savaşı'na tam zamanında, Aralık 1950'de bir Deniz Hava Üssü olarak yeniden açıldı.

Soğuk Savaş boyunca Atsugi, Kore ve Vietnam'daki uçak gemilerini destekleyen ABD Donanması'nın Japonya'daki ana hava üssüydü. U-2 keşif uçakları en az 1957'den itibaren buradan faaliyet gösterdi ve Lee Harvey Oswald, Eylül 1957'den Kasım 1958'e kadar Deniz Piyadeleri Hava Kontrol Filosu 1'de radar operatörü olarak görev yaptı. Amerikan varlığı aynı zamanda trajedi de getirdi: 27 Eylül 1977'de Atsugi'den kalkan bir Deniz Piyadeleri RF-4B Phantom uçağı Yokohama'da bir mahalleye düşerek iki küçük çocuğu ve beş yıl sonra da annelerini öldürdü.

Japonya Deniz Öz Savunma Kuvvetleri (JMSDF), 25 Haziran 1971'de 4. Hava Kanadı'nın Atsugi birliğiyle buraya geldi ve 1973'te Filo Hava Kuvvetleri karargâhını Shimofusa'dan buraya taşıdı. Havaalanı o zamandan beri ABD Donanması ile paylaşılıyor; Amerikalılar buraya Atsugi Deniz Hava Üssü diyorlar.

1962 yılında dokuz adet P2V-7 Neptune ile kurulan 4. Hava Kanadı'nın 3. Filosu, 1974'te P-2J'leri ve 1984'te P-3C'leri bünyesine kattı. Kanat ayrıca, 30 Mart 1983'te JMSDF'nin ilk P-3C birimi olan 6. Filoyu kurdu ve ilk iki P-3C'yi 28 Mayıs 2009'da korsanlıkla mücadele devriyeleri için Cibuti'ye gönderdi. Kawasaki P-1 23 Mart 2015'te geldi ve son P-3C 29 Ağustos 2017'de ayrıldı, böylece 3. Filo tamamen P-1'lerden oluşan ilk operasyonel filo oldu.

2017-18'de ABD Donanması'nın 5. Uçak Gemisi Hava Kanadı'nın sabit kanatlı filolarının Iwakuni'ye taşınmasıyla denge tekrar değişti ve Amerikan tarafında sadece helikopterler kaldı. O zamandan beri Japonya Deniz Öz Savunma Kuvvetleri'nin P-1'leri Atsugi'deki ana sabit kanatlı uçaklar oldu.

Atsugi, yoğun yapılaşmış bir bölgede yer alıyor ve komşuları on yıllardır mahkemelerde bu duruma karşı mücadele veriyor. Wikipedia'ya göre, 2002'de Yokohama Bölge Mahkemesi 2,75 milyar yen, 2006'da Tokyo Yüksek Mahkemesi 4.865 sakin için 4,04 milyar yen, 2014'te Yokohama mahkemesi 7 milyar yen ve 2015'te Tokyo Yüksek Mahkemesi yaklaşık 6.900 sakin için yaklaşık 9,4 milyar yen tazminat kararı verdi. 2016'da Yüksek Mahkeme tazminatları onayladı ancak Öz Savunma Kuvvetleri uçaklarının gece uçuşlarına ilişkin alt mahkeme kararını bozdu. 2017'de 6.063'ten fazla sakinin katıldığı beşinci bir dava açıldı.

Protestolar davalardan daha eski: Temmuz 1988'de yaklaşık 20.000 kişi, gece uçak gemisi iniş tatbikatlarına karşı üssün etrafında insan zinciri oluşturmuştu. Gürültünün büyük kısmı Amerikan uçak gemisi jetlerinden geliyordu; bu nedenle Iwakuni'ye taşınmaları, yerel halk için de donanma kadar önemliydi.