El fundador, Ettore Arco Isidoro Bugatti, nació en Milán, en 1881, en una familia de artistas. Aunque estudió Bellas Artes, pronto se interesó por la mecánica. A los 17 años entra a trabajar en un taller de bicicletas, pero pronto lo abandona y diseña su primer automóvil, en 1901. Entre 1901 y 1904, y asociado al Barón Dietrich, construye los modelos Tipo 2, 3 y 4, con la marca Dietrich-Bugatti. En 1904 crea una sociedad para construir los automóviles Hermes, y ya en 1906 se instala por su cuenta. Pronto construye su primer auténtico Bugatti: el tipo 13, un deportivo de 1.327 cm³, con doble árbol de levas. A partir de ahí, y a base de ganar carreras con sus vehículos, comenzó a forjarse un nombre en las competiciones de coches.
Pero es en los años 20 cuando Bugatti comienza a realizar las creaciones que tanto asombraron y aún hoy se recuerdan. Bugatti no se contentaba sólo con sus modelos de circuito y buscó fabricar modelos de gran lujo y prestigio, que fueran los preferidos de los reyes. Así nació la saga Royale, modelos cuyo objetivo era superar en lujo y opulencia a los Rolls Royce e Hispano Suiza, que hasta entonces eran las marcas con más prestigio. La coincidencia con el «crack» de la bolsa en 1929 hizo que Bugatti solo pudiera fabricar 6 de sus modelos Royale, cada uno con una carrocería distinta fabricada por un artesano distinto. Hoy en día se conservan los seis, y su cotización es muy alta, en caso de que alguno de sus propietarios quisiera venderlos, por supuesto.
Simultáneamente, siguió fabricando modelos orientados a la competición, como el Bugatti 32 «Tank de Tours» o el 35 que, gracias a su ligereza y sus soluciones técnicas, ganaron numerosas carreras en los años 20 y 30. El Bugatti 35se construyó desde 1924 a 1931 y fue el coche que más carreras ganó en esos años. Otra serie que adquirió gran fama fue el Bugatti 57, con numerosas versiones, desde cupés hasta descapotables, y que también fueron carrozados por diversos especialistas, como Gangloff, Saoutchick o Lagonda.
Una vez pasada la Segunda Guerra Mundial, la marca entró en decadencia. La producción se había interrumpido en 1939 por el conflicto, y se intentó reactivar en 1947. Pero ese año muere Ettore Bugatti, y todo se queda en una intentona frustrada. En 1956 hay otro intento de fabricar coches, con el modelo 251, pero fue un fracaso. El grupo de armamento Hispano-Suiza-Mercier compra la fábrica, y cesa la actividad de fabricación de coches definitivamente. Se habían construido cerca de 8.000 Bugatti desde el modelo 13 al 101.
En 1991 un empresario, Romano Artioli, compró la marca y construyó una nueva fábrica en Modena. En ella se fabricó en una corta serie el coche más rápido del momento, el Bugatti EB-110, que alcanzaba, en teoría, 352 km/h. También fue presentado el prototipo de una berlina, el EB 112, que no llegó a fabricarse. En 1995 la compañía vuelve a quebrar, después de fabricar 139 vehículos.
En 1998, Volkswagen compra la marca y comienza su etapa actual, en la que, de momento, sólo se han presentado prototipos: el EB 118, el EB 218 el EB 18·3 Chiron, el EB 18·4 Veyron y ahora el EB 16.4 Veyron, todos ellos con motores de tipo W.
Además de la voz «buga» para referirse coloquialmente a un coche, para la historia han quedado sus modelos, aportaciones técnicas y algunas de las frases más célebres de Ettore Bugatti:
«Yo construyo coches para que corran, no para que se paren».
«Nada es demasiado bello, nada es demasiado caro».
«¿Cómo podría cuidar hasta el último detalle de un coche juntando pedazos y no modelando de principio a fin como una obra artística por sí misma?»