1950年10月、伊藤忠商事株式会社の全額出資（資本金300万円）により不二製油株式会社が設立された。設立と同時に不二蚕糸株式会社の大阪工場を買収し、製油業への参入を果たした。設立背景には伊藤忠が貿易商社として原料油脂・植物油の取扱を強化する戦略があり、不二製油は伊藤忠の油脂部門の事業会社として船出した。当時の日本油脂業界は日清製油・豊年製油・日本油脂・本州製糖・吉原製油など戦前設立の油脂メーカーが大手として確立しており、戦後設立の不二製油は完全な最後発だった。大森社長は2025年9月、戦前設立の大手競合と設立当初の不二製油との力の差は大きかったと述べ、最後発メーカーとしての出発点を振り返っている。

1951年2月、不二製油は圧搾工場を新設してコプラ（ヤシ油の原料）の製油を開始し、我が国最初の圧抽式製油（圧搾と溶剤抽出を組み合わせた製法）に成功した。1954年1月には我が国最初の本格的パーム核油搾油も開始し、1955年9月には大阪工場に油脂溶剤分別装置を完成して我が国最初のハードバター（商品名・メラノバター）の製造を開始した。設立から5年で「我が国最初」を3度連続で打ち出した経緯であり、最後発の不二製油が大手既存メーカーと正面競合せずに独自の技術領域を取りに行った姿勢が明確である。酒井幹夫前社長は「人まねをしない」と「植物性にこだわる」の2点を創業以来のDNAとして位置づけており、最後発メーカーが大手と差別化する経営判断として「人まねをしない」がこの時期に成立した。

ハードバター（メラノバター）はチョコレートの製造に使われる代替カカオ脂（CBE：Cocoa Butter Equivalent）で、当時の日本では洋菓子・チョコレート向けに輸入カカオ脂が使われていたが、不二製油はパーム核油・パーム油から精製したハードバターをチョコレート工場向けに供給するという独自市場を切り開いた。1955年8月には神戸工場を建設して操業を開始し、関西の製菓メーカーとチョコレート用油脂で取引関係を構築した。1961年10月には株式を大阪証券取引所市場第二部に上場し、設立から11年で上場会社の地位を獲得した。

1963年2月、洋生菓子用チョコレートの販売を開始した。ハードバター（CBE）供給に加え、チョコレート完成品の販売にも領域を広げた動きである。1967年4月には植物性クリームの生産を開始し、ホイップ・コーヒー用クリーム向けの植物性油脂事業に踏み込んだ。乳製品メーカーが扱う動物性クリームに対する「植物性」という差別化軸であり、後にプラントベースフードと呼ばれる事業領域の原型がこの時期に成立した。1967年12月には大阪工場に大豆たん白分離設備を完成し、大豆たん白事業を開始した。大豆たん白（分離大豆たん白：SPI）はソーセージ・ハンバーグなどの食肉加工品に肉のかさ増し・食感改善材として使われ、後に植物性たん白食品（代替肉）の素材としても展開される技術である。1955年のハードバター（油脂分野での植物性）と1967年の大豆たん白（たん白分野での植物性）の2軸で、不二製油は「植物性」を一貫した経営軸として打ち出した。

1968年4月、泉佐野食品コンビナートに約192千平方メートルの工場建設用地を取得し、1969年4月には阪南工場第1期工事完了、操業を開始した。1971年4月には阪南工場第2期工事が完了し操業拡大、大阪工場の移転を完了して閉鎖した。創業期の大阪工場（不二蚕糸から買収）から阪南工場への生産拠点移転は、化学工業向け油脂・大豆たん白の生産規模拡大に必要な敷地を確保するための判断だった。1973年2月には大阪証券取引所市場第一部に指定され、1974年7月には本社（大阪支店）を大阪市中央区西心斎橋へ移転した。1978年10月には東京証券取引所市場第一部に上場し、1961年の大証2部から17年で東京・大阪両市場第一部の地位を獲得した。設立から28年、大手の最後発として参入した不二製油は、ハードバター・大豆たん白・植物性クリームという3つの独自技術領域で全国規模の上場油脂メーカーへと位置付けが変わった。

1981年10月、シンガポールにFUJI OIL (SINGAPORE) PTE. LTD.を設立した。不二製油にとって初の海外進出であり、東南アジア市場におけるパーム油・チョコレート用油脂の現地供給拠点を持つ判断だった。1986年10月にはマレーシアにPALMAJU EDIBLE OIL SDN. BHD.を設立し、パーム油の本場マレーシアでの精製・販売を本格化させた。1987年6月には米国に海外子会社FUJI SPECIALTIES, INC.とその子会社FUJI VEGETABLE OIL, INC.を設立、1988年5月にはシンガポールにWOODLANDS SUNNY FOODS PTE. LTD.を設立し、アジア・米国の二極で海外事業の足場を作った。1992年2月にはベルギーにVAMO-FUJI SPECIALITIES, N.V.（現・FUJI OIL EUROPE）を設立し、欧州市場にも参入した。1981年から1992年の11年間で、不二製油はアジア・北米・欧州の3極に拠点を持つ多国籍油脂メーカーへ変貌した。

国内事業も並行して拡張した。1990年2月にはつくば研究開発センターの業務を開始し、油脂・大豆たん白・チョコレートの基礎研究機能を集約した。1994年10月には関東工場を建設して操業を開始、1999年2月には阪南事業所内のセンタービル（1998年10月完成）に本社事務所を移転した。2001年8月には関東工場内にチョコレート工場を建設して操業を開始し、業務用チョコレートの東日本向け供給拠点を確保した。2005年12月にはりんくう工場を、2006年5月には千葉工場をそれぞれ建設して操業を開始、阪南・関東・りんくう・千葉の4工場体制で国内生産能力を拡張した。

1995年12月には中国に不二製油（張家港）有限公司を設立し、2004年8月には天津不二蛋白有限公司、2010年2月にはタイにFUJI OIL (THAILAND) CO., LTD.、2012年3月にはシンガポールにアジア地域統括会社FUJI OIL ASIA PTE. LTD.を設立した。2014年7月には本社を大阪府泉佐野市に移転、阪南事業所と隣接する立地に経営機能を集約した。2015年1月には中国に不二（中国）投資有限公司、2015年3月にはシンガポールにアジアR&Dセンターを設立し、アジア地域での研究開発機能も現地化した。

2015年6月、不二製油はブラジルのHARALD INDÚSTRIA E COMÉRCIO DE ALIMENTOS LTDAの株式を取得した。ハラルド社はブラジルで業務用チョコレートのトップメーカーで、不二製油にとって南米市場でのチョコレート事業基盤獲得の意味があった。同じく2015年10月、商号を「不二製油グループ本社株式会社」に変更し、新設承継会社として「不二製油株式会社」を設立した。純粋持株会社制への移行であり、グループ全体の経営機能とブランド資産を本社に集約し、油脂・大豆たん白・業務用チョコレートの事業執行を各事業会社に委ねる構造に組み替えた。当時の決算説明資料では「ローリング中計『ルネサンス不二2018』」（FY16 決算説明会）として、ハラルド社買収と純粋持株会社化が経営構造改革の柱として位置付けられた。

2016年8月にはマレーシアのFUJI GLOBAL CHOCOLATE (M) SDN. BHD.の株式を取得、同月阪南事業所内に不二サイエンスイノベーションセンターを開設した。2017年4月には中国に不二製油（肇慶）有限公司を、2017年11月にはマレーシアにUNIFUJI SDN. BHD.（パーム油サプライチェーン強化のための合弁会社）を設立した。2018年3月には米国にFuji Oil New Orleans, LLC（FVN）を設立し、2018年7月にはオーストラリアのINDUSTRIAL FOOD SERVICES PTY LIMITEDの株式を取得した。海外連続買収と現地法人設立が同時並行で進む2015〜2018年の3年間で、不二製油グループの海外売上比率は急上昇した。

2019年1月、米国のBlommer Chocolate Company（現・Blommer Chocolate Company, LLC）の株式を取得した。買収金額は約7億9,500万米ドル（約860億円）で、不二製油史上最大規模のM&Aだった。ブラマー社は北米最大の業務用チョコレートメーカーで、不二製油にとって北米市場での業務用チョコレート事業の基盤獲得という意味があった。FY18（2019年3月期）の決算説明資料では「Blommer買収・Industrial Food Services買収によるコアコンピタンス強化と買収費用計上で減益」（FY19 決算説明会）と説明され、買収費用は会計上の減益要因となったが、業務用チョコレートを油脂・大豆たん白と並ぶ第3の主力事業に育てるための投資という位置付けが明確にされた。同年7月にはドイツにFuji Brandenburg GmbHを設立し、欧州市場での業務用チョコレート供給拠点も整備した。

2019年4月、清水洋史社長は中期経営計画「Towards a Further Leap 2020」を進行させていた。清水社長は2013年4月に就任し、2018年8月の日経ビジネスインタビューで、自社の存在意義と過去の歩みを社内で明確に理解することが必要だと語り、BtoB事業として既存顧客の要求対応で成長してきた不二製油の自己定義の見直しを訴えていた。同インタビューでは市場を自分の頭で考える必要が少なかった点を既存顧客追従型のBtoB企業の構造的弱点として指摘しており、ブラマー社買収以降の経営構造改革の必要性は清水社長期に意識されていた。FY20（2021年3月期）の連結売上高は3,648億円、コロナ禍下でも不二製油（日本）は最高益を計上したが、グループ全体の中期経営計画目標は未達となった。

2021年4月、清水社長から酒井幹夫氏への社長交代が実行された。酒井社長は2021年1月の日経インタビューで、代替肉について大豆以外のあらゆる植物性たんぱく素材を検討し加工食品でESG経営を進めるという就任前の方針を述べ、植物性たん白食品（プラントベースフード）を主力事業に育てる方向性を明確にした。同年2月発表の新中期経営計画「Reborn 2024」（2022〜2024年度）では、プラントベースフードを付加価値の高い挑戦領域とし、植物性油脂・業務用チョコレートに次ぐ第3の事業と位置づけ、油脂・チョコレート・プラントベースフードの3本柱体制を打ち出した。同時に売上や物量を追求する従来のやり方を見直し、サステナビリティと高付加価値による差別化を不二製油の進む道として表明し、量から質への転換も示した。

「Reborn 2024」期間中、不二製油は事業ポートフォリオの組み替えを進めた。2022年4月には米国に合弁会社Fuji Oil International, Inc.を設立、同年5月には同社が現物出資を受けて米国のOilseeds International, Ltd.（現・Oilseeds International, LLC）の株式を取得した。2023年にはフジオイルニューオリンズ（FVN）の固定資産譲渡を決断、中国大豆たん白食品事業を譲渡するなど、不採算・低収益事業からの撤退も実行した。連結売上高はFY19（2020年3月期）の4,147億円からFY22（2023年3月期）の5,574億円へ拡大、FY23（2024年3月期）には5,640億円となったが、業績の振れ幅は大きく、為替円安要因と原料高騰、Blommer社の収益悪化が同時に効いた。

2024年3月、不二製油は米国Blommer Chocolate Companyに対する大規模構造改革（5ヵ年計画、シカゴ工場閉鎖を含む）を発表した。買収から5年経過したブラマー社は北米の業務用チョコレート市場でカカオ豆価格の高騰と需要構造の変化に直面しており、シカゴ工場閉鎖を含む生産体制の最適化を実施する判断である。FY24（2025年3月期）には同社に関連するのれん減損損失41億円が計上され、当期利益（親会社株主帰属）は22億円とFY23の65億円から大幅減益となった。連結売上高はFY24に6,712億円と過去最高を更新したものの、米国チョコレート事業の収益改善は未完了の段階にある。

2025年2月、不二製油グループ本社は2025年4月付で大森達司氏を社長執行役員CEOに、同年6月の株主総会で代表取締役社長に就任する人事を発表した。酒井幹夫氏はCEOから補佐に退き、同年6月株主総会で取締役を退任した。同年4月には完全子会社の不二製油株式会社を吸収合併し、商号を「不二製油株式会社」に変更した。2015年10月の純粋持株会社制移行から10年、再び事業執行と本社機能を統合する事業持株会社制への移行となった。FY25決算説明資料では「グループ本社と旧不二製油の統合により事業持株会社制へ移行（純粋持株から事業持株へ）、ブラマー構造改革（シカゴ工場閉鎖）の実行、配当性向200％超で安定配当継続」（FY25 決算説明会）と統合の意図が説明された。

大森社長は2025年5月、メーカー目線を強化しモノづくりと技術力による課題解決型ビジネスで成長を図ると就任後の方針を表明し、グループ一体経営の推進と米国ブラマー社の収益改善を急ぐこと、事業戦略の実行スピードを上げる方針もあわせて述べた。2025年4月にはPROVENCE HUILES S.A.S（フランスのオリーブ油・特殊油脂メーカー）の株式を取得、欧州での特殊油脂事業の足場をさらに強化した。同年9月にはメディア取材で、人と同じことをやっていると生き残れないというモットーが不二製油社員のDNAとして残っていると語り、創業期に成立した「人まねをしない」が現在に至るまで経営の中核に位置することを強調した。1950年に伊藤忠商事の全額出資で設立された最後発の油脂メーカーは、創業から75年で売上6,712億円、植物性油脂・業務用チョコレート・乳化発酵素材・大豆加工素材の4セグメントを抱える事業持株会社へと作り替えられた。