1983年4月11日，第一辆组装桑塔纳终于顺利下线，参与组装的工人们深深感受到了中外汽车工业的差距，也确信只有引进国外的先进制造技术，才能改造我们落后的行业现状。1984年10月10日，由中德双方各出资50%组建上海大众汽车有限公司的合资协议在人民大会堂签署。1985年3月21日，上海大众汽车有限公司正式成立，其利用上海汽车厂的厂房，当年共组装桑塔纳轿车1684辆，次年增加了桑塔纳旅行版和奥迪100的组装。
1986年9月29日， 上海大众累计生产桑塔纳轿车达1万辆，但国产化率仅为3.9%。如果8.9万辆桑塔纳组装指标用完后还不能国产化，上海大众将面临关门的可能，加快国产化成了当务之急。为此，市政府明确对配套企业采取六项特殊优惠政策，并筹集了几十亿元的国产化基金。经过不懈努力，桑塔纳的国产化率在1988年达到30.6%、1989年突破了53%。
1991年11月25日，上海汽车厂总装车间举行了最后一辆上海牌轿车下线仪式。1992年1月1日，承接了18个桑塔纳国产化配件项目的上海汽车厂并入上海大众；11日，上海重型汽车厂、上海汽车底盘厂和上海第二汽车底盘厂合并组建上海汇众汽车制造公司，主要生产桑塔纳的前悬架和后桥总成；28日，上海大众累计生产桑塔纳轿车达到10万辆。
至1993年12月，上海大众年生产能力达到10万辆水平，国产化率达到80.47%。而上海大众并不满足于桑塔纳国产化的成功，其开始尝试走联合开发的道路。1995年4月，首款中德联合开发的中型轿车桑塔纳2000批量投产，上海大众全面形成了年产20万辆的生产能力。
2006年9月，上海大众斯柯达品牌正式发布，启动双品牌战略是为了与大众品牌形成错位互补。2007年1月，上海大众累计第350万辆新车，暨斯柯达品牌的首款国产车型明锐下线，该车与大众品牌的速腾、途安共用PQ35平台，掀背式后备厢盖设计，兼具了两厢车的特长。值得一提的是，2008年是中国的奥运年，上海大众斯柯达明锐曾作为奥运会火炬接力用车，为圣火传递保驾护航。
在桑塔纳获得巨大成功后，上海汽车工业（集团）总公司决定再以合资方式引入一款中高档车，并与通用、福特等汽车公司进行了接触， 对方提供的备选车型包括别克新世纪、 福特金牛座等。上汽最终选择与通用合作，因为通用在对零部件国产化支持、CKD材料进口价格、技术转让费用等方面都有优势。同时， 别克新世纪大气稳重的造型也符合国人对中高档车的审美。
1995年10月，上海汽车工业（集团）总公司与通用汽车公司签订基础协议，双方计划在上海建立一个汽车合资企业和合资技术开发中心以及其它相关项目。1997年6月12日，中美合资经营的上海通用汽车有限公司、泛亚汽车技术中心有限公司正式成立，双方各占股份50%。1998年12月，上海通用第一辆国产别克新世纪轿车下线。1999年4月，该车通过了40%国产化鉴定正式开始批量生产。
1999年6月，第一辆由中国设计师和工程师设计制作的概念车麒麟在泛亚揭幕。同年12月，作为泛亚本土开发进军MPV市场的开山之作，第一辆别克GL8商务车下线，该车以出色的市场表现，使得别克品牌在中高端MPV领域长期保持领先地位。2000年10月，首创“10万元家庭轿车”概念的小型车别克赛欧投放市场。2001年11月，赛欧系列新增了SRV旅行版。
替代别克新世纪的君威车型于2002年12月问世，其外观由泛亚技术中心设计，内饰由ARIA Group设计公司负责。2003年4月，别克凯越上市，与福美来、伊兰特组成了当年的“新三样”。2004年4月，别克正式以母品牌形象对外宣导。随后，上海通用发布了旗下第二个品牌凯迪拉克，并带来三款车型CTS、SRX和XLR，其中CTS 3.6L率先以进口形式上市销售。
2005年，凯迪拉克迈出了国产化的第一步，陆续将SRX 3.6L、CTS 2.8L、新款CTS 3.6L车型，采用散件组装形式进行生产。由于达不到国家规定的国产标准，国内组装的凯迪拉克一直按整车进口缴纳关税，这样的国产意义不大。因此，2006款CTS、SRX改为进口销售。不过，凯迪拉克没有放弃对国产的尝试，并在2006年11月推出了以第六代Seville为原型的SLS赛威，该车融入了上海通用对中国客户需求的理解，车身轴距在原版基础上加长了97mm，为后排乘客带来更宽敞的腿部空间。
另一方面，在拥有了面向中端及中高端市场的别克品牌、面向豪华车市场的凯迪拉克品牌之后，上海通用又在2005年初发布了面向普通消费人群的大众化品牌雪佛兰。首款推出的车型为雪佛兰新赛欧，新赛欧从别克品牌变为雪佛兰品牌，表明其目标客户从当初有一定经济基础、事业小有成就的成功人士，发展到更广泛的普通人群。同年，雪佛兰品牌还推出了中型车景程，小型车乐骋（两厢）、乐风（三厢）。
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