D'initiative publique, elle a été constituée par les rachats successifs par Total de la société pétrolière belge Petrofina en 1999, qui a donné naissance à Totalfina, par Totalfina d'Elf-Aquitaine en 2000, qui a engendré TotalFinaElf, rebaptisée Total S.A. en 2003.
Total a été créé en 1924 sous le nom de la Compagnie française des pétroles (CFP) afin de gérer les parts que le gouvernement français s'était vu attribuer comme dommage de guerre dans la gestion de la future compagnie pétrolière irakienne, l'Iraq Petroleum Company. À l'origine, c'est une société mixte associant des capitaux d'État et des capitaux privés. Le 21 juin 1985, sa dénomination a été changée en Total - Compagnie française des pétroles (Total CFP) puis transformée en Total le 26 juin 1991. À la suite des rapprochements avec Petrofina et Elf Aquitaine la société est devenue Total Fina SA le 14 juin 1999, puis Total Fina Elf SA le 22 mars 2000. L'entreprise a repris la dénomination Total SA le 6 mai 2003.
En 2007, Total SA est la plus grande entreprise française, la première capitalisation boursière de la zone Euro, et le cinquième groupe pétrolier du monde derrière les américains Exxon Mobil et Chevron Texaco, le Neérlandais Shell, et le britannique BP. Elle affiche un bénéfice de 12 milliards d'euros en 2006.
Depuis le 5 avril 2007, Total SA est signataire du Pacte PME.
Petrofina
La Compagnie financière belge des pétroles - Petrofina (abréviation de petrofinance ) a été créée le 25 février 1920 par un groupe d'investisseurs anversois. En rachetant Petrofina en 1999, Total grossit d'environ 30% en termes d'effectifs, de capacité de production et de chiffre d'affaire (avec le rachat d'Elf, Fina ne représentera plus que 10 à 15% du groupe Total actuel).
Albert Frère, le seul milliardaire belge, en était le principal actionnaire lors de son rachat, il possède aujourd'hui des parts minoritaires dans le capital de Total S.A. via deux holdings dont il est partiellement propriétaire: Le Groupe Bruxelles Lambert et la Société Nationale à Portefeuille. Contrôlant indirectement 5% du capital, il peut être considéré comme le plus gros actionnaire individuel de Total.
Elf
L'origine d'Elf Aquitaine remonte au 14 juillet 1939, jour où l'on découvrit en France, à Saint-Marcet, en Aquitaine, un champ de gaz. Suite de cette première découverte, la Régie autonome des pétroles (RAP) est créée. Encouragées par ce premier succès, les recherches continuent dans le Sud-Ouest de la France avec la création, en 1941, de la Société nationale des pétroles d'Aquitaine (SNPA), qui découvrira en 1951 le gisement de Lacq. Enfin, en 1945, est créé le Bureau de recherches de pétrole (BRP) avec pour but de rechercher du pétrole outre-mer.
En décembre 1965, par la fusion de la RAP et du BRP, c'est la naissance de l'ERAP (Entreprise de recherches et d'activités pétrolières), holding pour toutes les sociétés existant à l'époque ; parmi celles-ci, se trouvent par conséquent la SNPA, qui devient la principale filiale de la nouvelle maison mère, et l'UGP qui rassemble quant à elle au sein de l'UGD (Union générale de distribution), les sociétés de distribution.
À partir du 28 avril 1967, la Direction a créé le nom « Elf » et le groupe ne vend plus ses produits que sous cette seule marque : Elf. Ce rebranding fut l'occasion du premier 'teasing' français : dans les semaines qui précédèrent la nuit des ronds rouges (en une soirée les différents réseaux de distribution de l'ERAP changent d'enseigne et adoptent la marque Elf) une campagne annonçait bien mystérieusement "Les ronds rouges arrivent".
En rachetant Elf en 2000, Totalfina double quasiment son effectif, ses capacités de production et son chiffre d'affaire.
Nota: Le nom "Elf", contrairement à une idée bien répandue, n'a jamais voulu dire "Essences et Lubrifiants de France". Cet acronyme a été inventé par la suite.