En 1940, l'armée impériale japonaise a construit l'aéroport de Sendai. En 1943, il a été transformé en école de pilotage de l'armée de terre de Sendai.
À la fin de la Seconde Guerre mondiale, l'armée américaine a pris le contrôle de l'aéroport et de ses opérations.
En 1956, l'aéroport de Sendai a été rendu au Japon.
L'aéroport est marqué par la conception de son terminal. Le toit incurvé et ondulant imite le paysage montagneux et le bord de mer ondulé qui l'entoure. Le bâtiment a été achevé en 1997. Il a été conçu par Gyo Obata de Hellmuth, Obata + Kassabaum (HOK). Selon HOK, la forme iconique représente les aspirations de la région.
2011 Tōhoku tremblement de terre et tsunami
Lors du tremblement de terre de 2011 Tōhoku, l'aéroport a été endommagé par les secousses et il a été inondé.
Une semaine plus tard, les ingénieurs militaires ont ouvert l'aéroport pour les secours en cas de catastrophe.
L'aéroport a servi de lieu de transit pour les fournitures transportées par avion, dont 2 millions de tonnes d'articles tels que des couvertures, de l'eau et de la nourriture.