Die Planung der heutigen A2 begann bereits in den frühen 1930er Jahren. Die Autobahn sollte Berlin mit der Region Rhein-Ruhr verbinden; die Trasse wurde am nördlichen Rand des Ruhrgebiets entlang geführt, um die Bergsenkungsgebiete weiter südlich zu vermeiden.
Ende 1934 begannen die ersten Arbeiten in insgesamt 12 Abschnitten. Am 12. November 1938 wurde der Abschnitt zwischen Recklinghausen und Gütersloh für den Verkehr frei gegeben. Dazu gehörte auch das Kamener Kreuz nordöstlich von Dortmund, an dem die heutige A 1 die A 2 kreuzt. Es war das erste Autobahnkreuz in Kleeblatt-Ausführung in Deutschland. Die heutige A1 endete jedoch - von Süden kommend - am Kamener Kreuz.
Im heutigen Landesgebiet wurde das letzte Teilstück der A2 zwischen Bielefeld und Eisbergen (heute Porta Westfalica) im August 1939 für den Verkehr freigegeben.
Das bekannteste Autobahnkreuz in Deutschland
Mit der Teilung Deutschlands nach 1945 wurde die Strecke zwischen Helmstedt und Berlin zur Transitstrecke durch die DDR. Die A2 verlor dadurch an Bedeutung und wurde vor allem zur Verbindung von Nordrhein-Westfalen nach Hannover und Hamburg.
Erst 1965 wurde die A1 zwischen Münster und dem Kamener Kreuz fertig gestellt; die verbleibende Lücke weiter nach Bremen wurde erst 1968 geschlossen. Die "Hansalinie" war damit durchgehend fertig gestellt und eine direkte Verbindung von Rhein-Ruhr nach Bremen und Hamburg geschaffen. Damit bekam das Kamener Kreuz seine überragende Bedeutung als Verkehrsknotenpunkt.
Wichtige Einschnitte in der Geschichte der A2 waren die politische Wende in der damaligen DDR und den ostmitteleuropäischen Ländern ab 1989 und die Erweiterung der Europäischen Union nach Osten im Jahre 2004. Der Ost-West-Verkehr nahm stark zu; die A2 wurde zur europäischen Magistrale (Hauptverkehrslinie).
Den neuen Anforderungen war die Strecke mit ihrem hauptsächlich vierstreifigem Querschmitt nicht mehr gewachsen. Der durchgehende Ausbau mit sechs Fahrstreifen wurde zur dringenden Erfordernis. Mittlerweile ist dieser Ausbau fast abgeschlossen.
