2000年9月12日，Google宣布在Google.com增加简体及繁体两种中文版本，开始为全球中文用户提供搜索服务。

2004年9月10日，Google.com推出简体中文版Google新闻。

2005年，Google中国部门从位于北京建国门外的新华保险大厦搬至清华东门边上的科建大厦；在那里，Google租用了两层楼。另外，Google在北京财富中心还有一个办公点。

2005年7月19日，李开复加盟Google，正式出任Google中国区总裁。同日，Google宣布将在中国设立研发中心。

2006年1月，简体中文版Google新闻改名为“Google资讯”。

2006年1月26日，Google正式启用中国大陆版Google专用域名“Google.cn”，当时的大陆版Google网站与Google国际中文版相比，少了Google网上论坛和网页目录的搜索，同时也没有当时新推荐的学术搜索。

2006年2月，路透社报道，Google在中国没有ICP牌照、涉嫌非法经营。原因是当时的Google.cn是和“赶集网”一起使用同一张ICP证（京ICP证050124号）。Google回应指，Google通过与赶集网达成的合作协议，获得了运营Google.cn的（ICP）授权，故“借用”ICP证并不违法。而且，“借用”ICP证在其他外资网站中已有先例，例如雅虎中国和易趣等。同时，《华尔街日报》预测，“或者最有可能出现的一种情况是，Google.com国际中文网页的检索请求最终将全面被导向Google.cn网站……”。Google中国方面的人士当时表示，出于对现实的考虑，这一预测有很大的可能性。

谷歌CEO埃里克·施密特2006年4月12日，Google全球CEO埃里克·施密特在北京宣布Google的中文名字为“谷歌”。Google正式进入中国。

2006年6月24日，Google.cn和MSN.com.cn均被域名挟持到“买麦网”。

2006年9月4日，Google正式启用位于北京市中关村清华科技园里面总建筑面积1.4万平方米的科建大厦，作为谷歌中国的总部。

2007年3月起，中国用户在使用未修改cookies的简体中文版浏览器里输入Google.com会被自动转向到Google.cn。若用户直接在Google.com搜索，会出现提示“目前无法访问 www.google.com，搜索结果来自 www.google.cn。”

2007年3月上旬，谷歌中国在Google.cn推出谷歌网站导航产品。

2007年3月16日，谷歌中国在Google.cn推出谷歌热榜产品。

2007年4月4日，谷歌中国实验室正式推出新产品谷歌拼音输入法。但随后被搜狐指责其抄袭了该公司同类产品搜狗拼音输入法，最后Google发表声明向搜狐和用户致歉。

2007年5月20日，谷歌中国在Google.cn上发布新产品谷歌生活搜索。

2007年8月20日，谷歌中国宣布和天涯继续深化双方战略合作。同日，天涯推出了“天涯问答”和“天涯来吧”，这是谷歌中国第一次为合作伙伴提供技术支持的产品问世。

2007年9月19日，Google.cn取得由信息产业部颁发的新ICP牌照（ICP证合字B2-20070004号) ，由Google与赶集网组建的合资公司“北京谷翔信息技术有限公司”持有。北京谷翔负责Google.cn网站的运营，Google公司与赶集网各持有其50%的股份。另外，此时谷歌中国的工程师已达100多人。

2007年10月18日，Google.com、Windows Live Search和雅虎搜索引擎再次遭到域名挟持，本次是被挟持到百度。

2007年10月30日，谷歌中国正式宣布Google.cn正式启用简短域名：g.cn。而此域名原由上网导航网站265.com总裁蔡文胜所有。当时有传闻指谷歌中国将会收购265.com，而当中原因就是要得到此域名。

2007年11月1日，Google.cn被加入网页快照功能。但部分网页快照会显示“本网页可能涉及不符合相关法律法规和政策的内容，无法通过google.cn缓存访问，请返回google.cn。”

2008年4月24日，由纽约和上海的Google工程师共同合作开发的谷歌财经中国版正式发布。与此同时，Google也宣布推出了重新设计的Google财经主页。

2008年5月8日，谷歌中国与金山软件公司发布金山词霸的免费互联网版本《谷歌金山词霸合作版》。

2008年5月23日，谷歌宣布已透过关联公司“Google爱尔兰”购入了265.com的域名，但双方都没有透露交易的具体金额。对于有消息指谷歌开价2000万美元用于收购265的传闻，均遭到双方否认。

2008年8月5日，谷歌中国与巨鲸音乐网联合宣布，在Google.cn推出谷歌音乐产品，所有可供免费下载的歌曲均得到正版音乐授权。但有消息称，谷歌音乐并未获得滚石唱片的授权就擅自大量提供该唱片公司旗下歌手的音乐文件。亦有人发现，其实谷歌音乐提供的音乐文件内嵌了版权信息，并非真正意义上的免费音乐，下载使用这些文件仍然有版权纠纷的隐忧。

2008年8月19日，谷歌推出中国版公交搜索。

2008年11月10日，谷歌中国在Google.cn推出中国版iGoogle。中国版iGoogle是以Cookies技术记录用户的个性化定制，且并不能像国际简体中文版iGoogle那样支持用户帐户登录，故用户在更换电脑后需要重新设置页面。

2009年1月，北京市海淀法院审结了“北京谷歌科技有限公司”侵犯商标权及不正当竞争纠纷一案。法院判令“北京谷歌”停止使用企业名称、变更企业名称，并赔偿“谷歌中国”经济损失及诉讼合理支出共计人民币10万元。

2009年9月4日，谷歌大中华区总裁李开复正式宣布离职。杨文洛和刘允接手谷歌大中华区工作，分别负责工程研发和商务运营。

北京时间2010年3月23日凌晨3时零3分，谷歌公司高级副总裁、首席法律官大卫·德拉蒙德公开发表声明，将搜索服务由中国内地转至香港，google.cn域名也重定向到google.com.hk。

2010年7月9日19时10分，谷歌大中华区公关总监王锦红证实，谷歌中国ICP牌照年检已通过。与此同时，Google公司总部也更新了其官方博客，确认了这一消息。

2010年8月24日消息，据国外媒体报道，谷歌已经收购了图像搜索引擎Like.com。这是一家把计算机视觉和学习技术用于在线式购物的新兴企业。

2010年8月26日Google召开新闻发布会，正式推出了该项功能，现在用户可以在Gmail中直接发起电话呼叫。Google之前已经在Gmail当中集成了文字、语音、视频多种聊天方式，现在网络电话功能也以网页插件的方式在Gmail中开始为用户服务。这项服务被Google命名为“Call from Gmail”。