Siden 1866
Norgesmøllene sin historie strekker seg helt tilbake til år 1866, da Gerdt H. Meyer sikret seg vannrettighetene i Vaksdalsvassdraget. Vaksdal mølle var ferdig bygget i 1872. Handelsagent Johannes Christian Piene inngikk i 1866 en forpaktningskontrakt med Trondheim kommune, som gav han retten til å bruke det gamle møllebruket på Ila. Parallelt med dette ble Hæggernæs Dampmølle i Bergen etablert av Aug. C. Mohr & Søn.
Stormøllen AS oppstod som et resultat av en rekke sammenslutninger som hadde foregått siden 1965, da Vaksdal Mølle og Hæggernæs Valsemølle etablerte salgssamarbeid med I.C.Piene & Søn. I 1987 ble det privateide Hæggernæs fusjonert inn i Vaksdal Mølle som samtidig kjøpte resten av aksjene i Piene. To år etter ble matmøllevirksomheten ved Tou Mølle kjøpt og fra 1992 var selskapene samlet i Stormøllen AS.
Høsten 1994 vedtok Stortinget å oppheve statens import-monopol på mel. I 1995 gikk Stormøllen sammen med Skiens Aktiemølle og Fritzøe Mølle og etablerte Norgesmøllene DA.
I januar 1996 kjøpte Norgesmøllene Forbrukersamvirkets mølle Nordkronen i Stavanger, et kjøp som økte Norgesmøllenes andel av det norske markedet for matmel til 67 prosent. Det øvrige var dekket av Orkla-selskapet Regal mølle.
Det neste kapittelet i Norgesmøllenes historie ble skrevet i januar 2003 da Felleskjøpet Øst/Vest kjøpte Norgesmøllene. Fra og med oktober samme år gikk selskapet fra å være et ansvarlig selskap (DA) til et aksjeselskap (AS). 1. juli 2005 kjøpte Fritt Ord aksjer Norgesmøllene AS av Felleskjøpet Øst/Vest.
Den 17. februar 2006 gikk Norgesmøllene AS inn på eiersiden i Melcompagniet i Danmark.