En , Tony Fernandes, fondateur d’AirAsia, annonce son intention de desservir l’Australie, à l’aide d’une nouvelle compagnie basée sur un transporteur qu’il possède déjà, FlyAsianXpress (lancée en 2006, et dont le réseau régional sera cédé à Malaysia Airlines). Sir Richard Branson, président de la compagnie anglaise Virgin Atlantic, prend 20 % du capital d’AirAsia X[2] ; le premier avion est livré en septembre, le vol inaugural vers Gold Coast ayant lieu le . Son réseau s’étend progressivement vers L’Australie, Singapour, Taïwan, la Chine et l’Inde.
AirAsia X lance ses premiers vols vers l’Europe en , vers Londres puis deux ans plus tard vers Paris[3]. L’expérience est abandonnée fin en raison de l’envolée des cours du pétrole et de taxes trop élevées[4], les lignes vers Delhi et Mumbai étant également supprimées. La route vers Téhéran disparait en , pour cause de « conditions difficiles ».
En , AirAsia X lève près de 310 millions de dollars à la bourse de Kuala Lumpur, qui devraient lui servir à lancer des filiales en Thaïlande et Indonésie.
Depuis 2020: crise du Covid-19
En novembre 2020, un plan de restructuration de la dette de sept milliards d'euros de la société est voté à l'unanimité (99% des créanciers). Seul 0,5% de cette dette sera remboursée. Dans ce cadre, AirAsia X annule en novembre 2021 la commande de 70 appareils à Airbus[5].
