Am 4. Juni 1864 gründet Wilhelm Gustav Dyckerhoff gemeinsam mit seinen Söhnen Rudolf und Gustav die Portland-Cement-Fabrik Dyckerhoff & Söhne in Amöneburg. Der Gesellschaftsvertrag stammt aus dem Jahr 1866. Zwanzig Jahre später kann das Unternehmen einen der größten Aufträge jener Zeit aus den USA für sich verbuchen: Dyckerhoff liefert 8000 Holzfässer Zement für das Fundament der Freiheitsstatue.
Im Jahre 1909 startet die Produktion mit dem ersten Drehofen, ab 1911 arbeitet das Unternehmen unter dem Namen Dyckerhoff & Söhne GmbH.
1931 gibt es die nächste Umfirmierung: Dyckerhoff fusioniert mit der Wicking AG und heißt ab nun Portland-Zementwerke Dyckerhoff-Wicking AG.
In das gleiche Jahr fällt eine wichtige Produktinnovation: der weiße Portlandzement Dyckerhoff Weiss wird auf den Markt gebracht.
Die nächste Namensänderung erfolgt 1936. Das Unternehmen heißt nun Dyckerhoff Portland-Zementwerke AG. Als erster Baustoffhersteller transportiert Dyckerhoff ab 1949 den Zement in speziellen Silowagen auf die Baustellen und lagert ihn dort in Silos. 1959 setzt das Unternehmen, nun unter dem Namen Dyckerhoff Zementwerke AG (seit 1956), das nächste innovative Verfahren als erster ein: Trockenöfen mit Wärmetauscher. Gleichzeitig beginnt Dyckerhoff Transportbeton zu produzieren.
Ab 1963 strebt Dyckerhoff ins europäische Ausland, zunächst nach Spanien. 1973 tritt Dyckerhoff in den luxemburgischen Markt ein. Ziel des Unternehmens ist es auch, die Beton-Aktivitäten weiter auszubauen. Deshalb wird 1977 die Dyckerhoff Transportbeton GmbH gegründet.
1985 erhält das Unternehmen seinen heutigen Namen: Dyckerhoff AG. Um auch das Geschäft mit den Ausbauprodukten nach vorn zu treiben, wird die Dytec Beteiligungs- und Verwaltungsgesellschaft gegründet, die später in Dyckerhoff Ausbauprodukte GmbH umbenannt werden wird.
Ab Ende der 80er Jahre verstärkt Dyckerhoff kontinuierlich die internationalen Aktivitäten. Seit 1988 ist das Unternehmen in Nordamerika im Einsatz, nach dem Fall der Mauer folgt der Eintritt in die Ost-Märkte. 1991 kauft Dyckerhoff die Deuna Zementfabrik in Thüringen, es folgen Expansionen nach Russland (1994), Polen (1996), Tschechien (1997) und in die Ukraine (2000). 1999 tätigt Dyckerhoff eine wesentliche Akquisition in den USA: Lone Star Industries. Mit dem Erwerb der ZAPA beton fasste Dyckerhoff 2001 auch im tschechischen Transportbetonmarkt Fuß.
1995 führt Dyckerhoff die Management-Holding-Organisation ein und gründet die Dyckerhoff Zement GmbH. Die Aktivitäten werden in drei Bereiche strukturiert: Zement, Transportbeton und Ausbauprodukte. 2001 zieht sich Dyckerhoff aus dem Geschäft mit den Ausbauprodukten zurück. Das italienische Unternehmen Buzzi Unicem S.p.A. steigt bei Dyckerhoff ein mit dem Erwerb von rund 30 % der Stammaktien sowie etwas mehr als 4 % der Vorzugsaktien.
2002 führt Dyckerhoff die Stammhausorganisation ein. Um noch nachhaltiger und effizienter zu wirtschaften, initiiert Dyckerhoff das Programm Dyckerhoff 21. Der Geschäftsbereich Beton wird in die Geschäftsbereiche Deutschland / Westeuropa und Zentraleuropa Ost / Amerika integriert. Buzzi Unicem erwirbt weitere rund 10 % und Sanpaolo IMI 24 % der Dyckerhoff Stammaktien.
Die Aktivitäten in Spanien beendet Dyckerhoff 2003, ebenso die 49 %-Beteiligung an der Anneliese Zementwerke AG. Gleichzeitig verstärkt das Unternehmen sein Engagement an Ciments Luxembourgeois S.A., der heutigen CIMALUX, auf 93 %. Im gleichen Jahr steigt Dyckerhoff ebenfalls in den ukrainischen Transportbetonmarkt ein. Buzzi Unicem erwirbt weitere 5,5 % und hält danach über 49 % der Dyckerhoff Stammaktien. Außerdem erhöht Buzzi den Anteil an den Dyckerhoff Vorzugsaktien im Rahmen eines Umtauschangebots auf 62 %.
2004 erhöht Buzzi Unicem den Anteil an den Dyckerhoff Stammaktien zunächst auf 67 % und ein Jahr später auf 91 %. Im Herbst 2006 erteilt Buzzi Unicem ein freiwilliges Erwerbsangebot an die anderen Dyckerhoff Aktionäre.
2004 schließt Dyckerhoff seine US-Aktivitäten mit RC Cement von Buzzi Unicem zu RC Lonestar zusammen. An der neuen Gesellschaft hat Dyckerhoff einen Anteil von 48,5 %, Buzzi Unicem 51,5 %. Im folgenden Jahr wird der Geschäftsbereich Zentraleuropa Ost / Amerika in die Geschäftsbereiche Osteuropa und USA aufgespalten. Die Grauklinker-Produktion in Amöneburg wird eingestellt. 2006 steigt Dyckerhoff aus dem deutschen und luxemburgischen Geschäft mit Betonprodukten aus. In Deutschland wird das Werk Neubeckum geschlossen.
2007: Eine neue Gesellschaft in den Niederlanden wird gegründet: die Dyckerhoff Basal Nederland B.V. (Beton und Zuschlagstoffe). Buzzi Unicem hält nach dem Erwerbsangebot über 96 % der Dyckerhoff Stammaktien und 80 % der Dyckerhoff Vorzugsaktien. Dies entspricht 88 % des Gesamtkapitals.
In der Sitzung am 14. März 2008 hat der Aufsichtsrat beschlossen, das Logo der Dyckerhoff AG und aller Konzernunternehmen zu verändern. Um die Zugehörigkeit zur Buzzi Unicem Gruppe auch optisch zu verdeutlichen, wird dem Namen von Dyckerhoff sowie aller derer Konzerngesellschaften zukünftig das Logo der Buzzi Unicem vorangestellt.
Im Jahr 2009 nimmt der neue fünfstufige Wärmetauscher / Vorcalcinator-Ofen im Werk River in den USA seinen Betrieb auf; er ist mit einer Kapazität von 2,3 Mio. t der größte der Gruppe. Im Werk Esch in Luxemburg wird im gleichen Jahr der Mühlenneubau mit einer Erhöhung der Kapazität auf bis zu 1,5 Mio. t abgeschlossen.