Fondée en 1969 par un groupe d'ingénieurs et de dirigeants de Fairchild Semiconductor, la compagnie AMD (Advanced Micro Devices) est un fabricant de semi-conducteurs basés à Sunnyvale dans l'état de la Californie. Les cofondateurs d'AMD sont Jerry Sanders (en), Ed Turney, John Carey, Sven Simonsen, Jack Gifford, Frank Botte, Jim Giles et Larry Stenger. Le premier die (circuit imprimé) est produit la même année : l'Am9300, un registre à décalage MSI de 4 bits
C'est en 1972 que le premier produit créé par la société voit le jour: il s'agit de l'Am2501.Cette même année, une unité de production hors des États-Unis est mise en route à Penang en Malaisie.
En 2003, AMD et Fujitsu ont créé la société commune Spansion, qui regroupe leurs activités de mémoire flash. AMD restait l'actionnaire majoritaire avec une participation de 60 %. Courant 2005, AMD et Fujitsu ont vendu leur participation dans Spansion. Cette dernière opère donc maintenant comme une société indépendante.
Le 25 juillet 2006, AMD rachète ATI pour 5,4 milliards de dollars.
2006, AMD pointe à la 8e place des 20 plus grands fabricants de semi-conducteurs, derrière Intel, Samsung Electronics, Texas Instruments, Toshiba, STMicroelectronics, Renesas et Hynix. Au premier trimestre 2007, la chute d'AMD dans ce classement est vertigineuse puisque la société pointe à la 18e place. Il est par contre le deuxième fournisseur de microprocesseurs pour ordinateur PC (architecture x86) après Intel.
Le 25 décembre 2009 marque une date clef dans le retour de la firme sur le marché des semi-conducteurs puisque l'action du constructeur américain frôle la barre symbolique des 10 $ à 9,95 $. Sa valeur était de 1,86 $ début 2009, ce qui représente une augmentation de 435 % en un an.
AMD occupe également la deuxième place sur le marché des cartes-graphiques derrière Nvidia et la troisième place sur le marché des GPU derrière Intel et Nvidia depuis l'acquisition d'ATI.