จากจุดเริ่มต้นเพื่อสร้างความมั่นคงทางพลังงาน ปตท.สผ. ก่อตั้งขึ้นเพื่อพันธกิจในการสำรวจและผลิตปิโตรเลียม เติบโตจากผู้ร่วมทุนสู่ผู้ดำเนินการ ขยายฐานจากประเทศไทยสู่ต่างประเทศทั่วโลก ขยายธุรกิจจากปิโตรเลียมสู่ธุรกิจพลังงานสะอาด และพัฒนาแหล่งพลังงานแห่งอนาคต เพื่อเป้าหมายการเป็นองค์กรคาร์บอนต่ำ และการเติบโตอย่างยั่งยืนร่วมกัน 

2528–2544 :
จากผู้ร่วมทุน สู่ผู้ดำเนินการ

บริษัท ปตท.สำรวจและผลิตปิโตรเลียม จำกัด (มหาชน) หรือ ปตท.สผ. ก่อตั้งขึ้นเมื่อวันที่ 20 มิถุนายน 2528 ในฐานะบริษัทสำรวจและผลิตปิโตรเลียมของคนไทย มีพันธกิจหลักในการสำรวจ พัฒนา และผลิตปิโตรเลียม เพื่อตอบสนองความต้องการใช้พลังงาน และเสริมสร้างความมั่นคงทางพลังงานของประเทศ

ในปีเดียวกันนั้น ปตท.สผ. ได้เข้าร่วมลงทุนในแปลงสำรวจเอส 1 หรือแหล่งสิริกิติ์ เป็นโครงการแรก ซึ่งเป็นแหล่งน้ำมันดิบบนบกขนาดใหญ่ที่สุดของประเทศ ที่อำเภอลานกระบือ จังหวัดกำแพงเพชร ต่อมาได้เข้าร่วมทุนในแปลงสำรวจอื่น ๆ ในประเทศไทยกับบริษัทน้ำมันนานาชาติอีกหลายโครงการ

ในปี 2534 ปตท.สผ. ได้เริ่มขยายการลงทุนในต่างประเทศเป็นครั้งแรกในเมียนมา

ในปี 2536 ปตท.สผ. ได้เข้าเป็นผู้ดำเนินการ (Operator) ครั้งแรกที่แหล่งน้ำมันดิบบนบก โครงการพีทีทีอีพี 1 ในประเทศไทย

ในปีเดียวกันนี้ ปตท.สผ. ได้เข้าจดทะเบียนเป็นบริษัทมหาชนในตลาดหลักทรัพย์แห่งประเทศไทยเมื่อวันที่ 10 มิถุนายน 2536

ต่อมาเมื่อวันที่ 1 กรกฎาคม 2541 ได้เข้าเป็นผู้ดำเนินการ (Operator) ในโครงการบงกช* ในอ่าวไทยต่อจากบริษัท โททาล (หนึ่งในผู้ร่วมทุนโครงการ) ตามข้อตกลงร่วมกัน ซึ่งนับเป็นครั้งแรกที่บริษัทคนไทยเข้าเป็นผู้ดำเนินการผลิตก๊าซฯ ขนาดใหญ่ด้วยตนเอง และถือเป็นก้าวสำคัญของประวัติศาสตร์ด้านการสำรวจและผลิตปิโตรเลียมของไทย

*ปัจจุบันโครงการบงกชได้หมดอายุสัมปทาน และได้เปลี่ยนเป็นโครงการจี 2/61 ภายใต้สัญญาแบ่งปันผลผลิต


2545–2556 :
เดินหน้าขยายธุรกิจสำรวจและผลิตปิโตรเลียมในต่างประเทศ

จากนั้น ปตท.สผ. ได้เข้าเป็นผู้ดำเนินการแหล่งปิโตรเลียมอีกหลายโครงการ รวมทั้ง ยังเข้าเป็นผู้ดำเนินการแหล่งก๊าซธรรมชาติในตะวันออกกลางเป็นครั้งแรกที่ประเทศโอมาน และขยายการลงทุนไปยังภูมิภาคต่าง ๆ ทั้งในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ ออสตราเลเซีย ทวีปอเมริกา และทวีปแอฟริกา เช่น ประเทศมาเลเซีย เวียดนาม เมียนมา ออสเตรเลีย แอลจีเรีย และโมซัมบิก


2557–ปัจจุบัน :
ขยายธุรกิจสู่พลังงานสะอาด และเทคโนโลยี

ในช่วงเวลาที่อุตสาหกรรมน้ำมันโลกต้องเผชิญกับความผันผวนของราคาน้ำมัน ซึ่งส่งผลกระทบกับบริษัทน้ำมันทั่วโลก ปตท.สผ. มีการปรับตัวหลายด้านเพื่อรับกับวิกฤตการณ์ที่เกิดขึ้น สถานการณ์ครั้งนั้น เป็นโอกาสในการเตรียมพร้อมและเตรียมแผนรองรับการเปลี่ยนแปลงอื่น ๆ ในอนาคต

เมื่อผ่านพ้นช่วงวิกฤตพลังงานโลก ปตท.สผ. ได้เดินหน้ายุทธศาสตร์ขยายธุรกิจสำรวจและผลิตปิโตรเลียมอย่างต่อเนื่อง เพื่อสร้างความมั่นคงทางพลังงาน โดยให้ความสำคัญต่อพื้นที่ยุทธศาสตร์ที่บริษัทมีความเชี่ยวชาญและมีศักยภาพปิโตรเลียมสูงในภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ และตะวันออกกลาง เช่น ประเทศมาเลเซีย สหรัฐอาหรับเอมิเรตส์ และโอมาน

ในขณะเดียวกัน ท่ามกลางการเปลี่ยนแปลงในยุคดิจิทัล ปตท.สผ. ขยายการลงทุนไปสู่ธุรกิจใหม่ด้านเทคโนโลยีและนวัตกรรมปัญญาประดิษฐ์ เพื่อเสริมประสิทธิภาพของการดำเนินงานด้านการสำรวจและผลิตปิโตรเลียม

ปตท.สผ. ยังได้ขยายการลงทุนด้านพลังงานสะอาด และพลังงานรูปแบบใหม่สำหรับอนาคต ผ่านบริษัทย่อยต่าง ๆ เพื่อรองรับการเปลี่ยนผ่านทางพลังงาน (Energy Transition) เช่น โรงงานผลิตกรีนไฮโดรเจนในประเทศโอมาน และการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมในประเทศสกอตแลนด์ เพื่อมุ่งสู่เป้าหมายการเป็นองค์กรคาร์บอนต่ำ และการเติบโตอย่างยั่งยืน