在21世紀初的2003年，上汽大眾攜手上燃動力，邁出了燃料電池動力技術的探索步伐。他們基于經典的桑塔納2000車型，成功打造了中國首輛燃料電池轎車——“超越一號”。此后，基于帕薩特領馭的“超越二號”與“超越三號”相繼亮相，標志著上汽大眾在新能源領域的初步嘗試。
2008年，上汽大眾推出的新一代燃料電池版PASSAT領馭，有幸成為北京奧運會的官方用車。兩年后，它再次在上海世博會上大放異彩，進一步證明了上汽大眾在新能源領域的強大實力。
隨著新能源汽車市場的不斷發展，上汽大眾于2010年北京車展上正式推出了朗逸純電車型，標志著其正式進軍純電動車市場。與此同時，插混車型的研發也在緊鑼密鼓地進行中。2018年，途觀L插混版和帕薩特插混版的相繼上市，進一步豐富了上汽大眾的新能源產品矩陣。
面對中國新能源汽車市場的快速增長和新勢力企業的不斷涌現，上汽大眾憑借在電池、電控和電機等領域的深厚積累，果斷開啟了電動化轉型的新征程。其中，MEB新能源汽車工廠的建設尤為引人注目。自2015年起，上汽大眾與安亭鎮攜手，經過三年的精心籌備，于2018年10月19日正式啟動了這座工廠的建設。一年后，工廠落成，并順利下線了首輛ID.系列新車。
MEB工廠投資額超過170億元，智能化和數字化制造水平達到了行業前沿。工廠內每天有超過1400臺機器人在高效運轉，從擰緊螺帽到汽車座椅自動裝配，各個環節都采用了先進的自動化裝配和自動測量技術。這使得MEB工廠的自動化水平超過了88%，成為真正的“黑燈工廠”。
在MEB工廠的助力下，上汽大眾成功推出了ID.4 X、ID.6 X、ID.3以及奧迪Q5 e-tron等一系列純電動車型。這些車型憑借MEB平臺的優勢和前沿的大眾IQ.科技，在市場上贏得了廣泛好評。上汽大眾新能源汽車銷量也呈現出穩步增長的趨勢，2022年銷量達到約9.7萬輛，同比增長78.2%；2023年更是突破13萬輛，同比增長32%。其中，大單品ID.3自2021年上市以來，累計銷量已突破20萬輛，持續領跑合資純電銷量榜單。
