2000年に第二電電 (DDI)、ケイディディ (KDD)、日本移動通信 (IDO) が合併し、「株式会社ディーディーアイ」（通称及びロゴマークはKDDI）として発足した。2001年4月に合併時より通称として使用していた「KDDI」を社名とし「ケイディーディーアイ株式会社」に社名変更し、のちの2002年11月に現社名の「KDDI株式会社」に変更。

NTT最大のライバル企業、新電電 (NCC) 最大手として認知されているが、前身企業に合併時多くのインフラや資産が継承された旧・国際電信電話（国際電電、KDD）があり、1953年に国際通信網整備のため旧・電電公社から分離・設立された特殊会社であったため、事実上NTTの兄弟企業である。

事業としては、国内・国際通信全般を手掛けており、主なものとして

・専用線（法人向け専用サービス、個人向け光ファイバーなど）サービス
・固定電話サービス
 ・直収電話（メタルプラス）
 ・全ての区分でマイライン登録が可能な中継電話・国際電話
 ・付加電話サービス（着信課金サービスの「フリーコールDX」・「フリーコールS」など）
・携帯電話（auブランド）
・プロバイダ（個人向けISPはau one netとして、法人向けは「KDDI」ブランドでサービスを展開）
・衛星電話（インマルサット・イリジウム）

等の電気通信役務を行う。

また、旧KDDに由来するNHKワールド・ラジオ日本や北朝鮮向け短波放送「しおかぜ」の電波を送信している八俣送信所（茨城県古河市）や、国際通信を行うKDDI山口衛星通信センター（山口県山口市）、海底ケーブルなどを保有している。

NTTグループに続いて、両事業において災害対策基本法に基づき内閣総理大臣の指定を受けた。よって、災害時においては、他の指定公共機関同士の通信を優先的に確保し、円滑に行う義務を負う。

なお、KDDIは電気通信事業法附則第五条の国際電電承継人であり、この規定により東日本電信電話株式会社（NTT東日本）や西日本電信電話株式会社（NTT西日本）とともに電報の事業に係る業務のうち受付及び配達の業務を行うことが認められている。

女性活躍推進に優れている企業を選定・発表している経済産業省と東京証券取引所との共同企画である｢なでしこ銘柄」に第一回（平成24年度）から6年連続で選定されていた。