1961年7月18日，我国第一个航空附件研究所（六院三所）诞生在河南洛阳的旧兵营里，这就是航空工业南京机电的前身。1964年底，六院三所解散，人员被分散到十厂一所。这是南京机电历史上的第一次创业。

1967年8月30日，国防部批复同意六院三所重建，地址定在湖北省襄樊市隆中山沟，定名609所。原分散的人员再次聚集，在一片杂草丛生的山沟里开始了第二次创业。经过20年的奋斗，初步建成了机轮刹车、液压操纵、燃油、环控等七个研究部， 形成了较为完善的配套机加、试验能力。

20世纪80年代中期， 面对军品任务陡降和“孔雀东南飞”的形势，609所又开始第三次创业的艰难探索，目的是通过“找米下锅”、以民养军求生存。这一时期军民品业务都得到快速发展，尤其是民品业务呈现遍地开花的局面。但由于地理环境的限制，交通不便，信息闭塞，极大制约了企业发展的步伐。1986年，MOOG和GARRET公司派来洽谈合作的人员，辗转了3天才到隆中山沟。洽谈人员看到现场简陋的工具和设备直摇头。当时全所只有一台130计算机，没有一台数控机床，尽管接待人员极力挽留，外方最终还是失望离去。在这件事情的影响下，当时的领导班子达成共识：609所要发展就必须再次突围。

在一次次的探索中，南京机电拉开了第四次创业重组整合的大幕。从1991年航空航天部的658号文件， 到1996年十一号工程建线，609所与511厂踏上了重组整合、强强携手的征程。

511厂军品业务与共和国同步初建，从修理飞机部件开始起步，历经数十载艰辛奋斗，到20世纪90年代末，以泵马达、液压舵机为核心产品的液压专业，以DQ-23燃气涡轮起动机、应急动力装置为核心产品的第二动力专业，以电源恒速传动装置为核心产品的能源传动专业，在国内具备领先地位。

2001年12月18日，经国防科工委批准，由609所整体与511厂航空事业部融合而成的南京机电液压工程研究中心正式挂牌。2004年1月9日，举行了江宁建设项目的奠基典礼。20个月后，江宁新区430亩土地上新建的14个基本建设项目和100亩土地上建设的604套职工住宅全面完工。

2005年11月9日，南京机电举行了盛大的竣工及开业庆典。一个地跨湖北、江苏两省五处的崭新企业正式运营了。4个月后，数百台设备、几十万吨物资、数百家老老少少，完成了史无前例的千里大调迁。

随着产业的发展和任务的需要，2013年12月，南京机电再次成为集团成员单位独立运营，迈入了第五次创业的新阶段。