在1940年代二次大战期间，大陆航空于丹佛的总部成了改装中心，为美国军方改装B-17及B-29轰炸机。

多年来大陆航空的航线网络都局限于美国西南部。在1953年, 大陆航空与Pioneer Airlines合并, 取得在得克萨斯州及新墨西哥州16个城市的经营权。1957年首次由伊利诺伊州的芝加哥飞往加州的洛杉矶。大陆摬攌摎擖搹揅撂掠航空于1958年接收其首架喷射客机-波音707。

1963年大陆航空将总部迁往加州的洛杉矶，并于1968年推出以橙色、金色线条和飞机尾舵上黑色圆型标志的新涂装。期后于1960年代运送美军士兵往越南，亦意识到太平洋地区的市场，于是在密克罗尼西亚成立密克罗尼西亚航空。即现在的密克罗尼西亚大陆航空，并一直使用大陆航空的机身涂装。1969年开设檀香山航线，1970年大陆航空接收首架波音747，DC-10于不久后也加入了机队。整个1970年代，大陆航空都在拓展其越太平洋航线, 并在1977年抵达澳洲悉尼及新西兰的奥克兰。

大陆航空不断扩展其国际航线，于1998年开设往爱尔兰和苏格兰的航线。同年10月接揢攤擙摻搖揯摝擂揿搫擶攖擮擠摩揜收其首架波音777飞机，容许航班由纽瓦克和休斯敦不停站飞往东京成田国际机场。 大陆航空亦与西北航空、Copa、Avant Airlines、Tra 揑搗撟擸搤摣擉控擋撨攙nsbrasil和Cape Air组成合作伙伴。2002年大陆航空宣布会在波多黎各圣胡安设立枢纽与美国航空竞争。

2001年3月1日，大陆航空开设由纽瓦克至香港的不停站服务，航线穿越北极，是首间航空公司不停站飞行16小时。但是911事件和SARS在亚洲爆发令此航线停航至2003年8月1日。2001年开办此航线后，联合航空和国泰航空都相继开办香港至纽约的不停站航线。

2005年2月22日，美国交通部宣布准许大陆航空和美国航空开办往中国的航线，大陆航空由2005年6月15日起提供每日一班航班由纽瓦克飞往北京。大陆航空、美国航空、联合航空成为仅有的三家能提供由美国直飞中国的美国航空公司。(西北航空由1996年至2002年营运由北京至底特律的不停站航班。)大陆航空亦有不停站航班由纽瓦克飞往新德里，也计划于2007年开办由纽瓦克至上海的服务。2005年，大陆航空开办由纽瓦克飞往北爱尔兰贝尔法斯特国际机场的服务。