De luchtvaartmaatschappij is in 2005 opgericht en heeft haar eerste certificeringsproces in april 2006 afgerond, toen de Portugese burgerluchtvaartautoriteit ANAC haar een Air Operator Certificate verleende. Sinds het verkrijgen van het Air Operator’s Certificate heeft de luchtvaartmaatschappij alle wettelijk voorgeschreven EU-OPS (regelgeving waarin de minimale veiligheid en aanverwante procedures voor commerciële passagiers- en vrachtluchtvaart met vaste vleugels worden gespecificeerd) en EASA-goedkeuringen (European Union Safety Agency) verkregen. De maatschappij heeft in september 2011 ook de IATA Operational Safety Audit (IOSA)-certificering gekregen.
Hi Fly’s eerste vliegtuig was een Airbus A330-300 die eerder werd geëxploiteerd door Air Luxor (dat eigendom was van dezelfde familie die nu eigenaar is van Hi Fly voordat het werd verkocht en gesloten). Het toestel was onlangs tot eind 2013 onder contract geweest bij de luchtcomponent van de Belgische strijdkrachten. In 2008 werden twee A310-300’s toegevoegd, die werden verhuurd aan Oman Air om de eerste langeafstandsroutes van de maatschappij te vliegen (naar Londen/Heathrow en Bangkok).
In 2008 en 2009 werden nieuwe toestellen van Airbus geleverd: een A330-200 en twee A340-500’s, de laatste ongeveer 5 jaar gebruikt namens Arik Air in Nigeria op haar route tussen Lagos en New York/John F. Kennedy, geschilderd in haar kleuren, totdat Hi Fly de casco’s in het voorjaar van 2015 weer in bezit nam. Sindsdien zijn ook meer A330’s en A340’s verkregen, waaronder vier in 2013. In februari 2014 voegde Hi Fly zijn eerste vliegtuig met een smalle romp toe, een A321-200 die aan het Belgische leger is verhuurd ter vervanging van de voormalige A330-300.
Begin maart 2013 werd Hi Fly Malta opgericht als de Maltese dochteronderneming van Hi Fly die een vloot van Airbus A340-600’s exploiteert; die divisie herbergt nu een paar A340-300’s.
Hi Fly’s hoofdkantoor is gevestigd in het stadscentrum van Lissabon. Binnen zijn alle kantoren van het bedrijf plus afdelingen voor vlucht- en grondoperaties, techniek en onderhoud, veiligheid, beveiliging, commercie, financiën, administratie en kwaliteitscontrole. Er zijn ook leslokalen voor cockpit- en cabinepersoneel. Op de luchthaven van Lissabon is er een onderhoudshangar die wordt geëxploiteerd door MESA, een dochteronderneming van de groep.
In mei 2015 beëindigde de Saoedi-Arabische luchtvaartmaatschappij Saudia met onmiddellijke ingang een langlopend leasecontract met Hi Fly over twee Airbus A330’s nadat een ervan op de luchthaven Ben Gurion in Israël was gezien in de volledige Saudia-kleuren. Volgens berichten in de Israëlische media onderging de A330 een routine-onderhoudsbeurt bij de MRO-afdeling van Israel Aerospace Industries, Bedek, overeenkomstig het contract met Hi Fly. Hoewel het toestel op dat moment geen commerciële dienst onderhield voor Saudia, beweerden de Saudi’s volgens Arab News dat Hi Fly de contractvoorwaarden had geschonden door het toestel naar een land te sturen waarmee Saudi-Arabië geen officiële diplomatieke banden onderhoudt. Hi Fly gaf het toestel vervolgens terug aan zijn verhuurder, samen met zijn resterende A330-300.
Hi Fly test het serveren van passagiers met composteerbare materialen in de voedsel- en drankenservice in plaats van plastic voor eenmalig gebruik. Een vlucht in december 2018 was de eerste ooit zonder bekers, bestek en containers voor eenmalig gebruik.
Op 29 juni 2019 dumpte een A340 van Hi-Fly airlines, die terugkeerde naar de luchthaven van Orlando, zijn brandstof op meer dan 84% van de landingsbaan van de luchthaven. Het vliegtuig had hydraulische problemen gehad en moest terugkeren. Het was niet duidelijk waarom de piloot de brandstof op de landingsbaan dumpte.