2004年8月4日,中国国际航空公司成为2008北京奥运航空客运合作伙伴;2007年11月16日,成为奥运会火炬接力境外传递包机承运人。
2008年3月27日,承担“奥运圣火号”飞行任务的中国国际航空公司的机组人员在“奥运圣火号”飞机前宣誓。2008年3月29日,国航“奥运圣火号”飞机将从北京起飞,前往雅典迎接奥运会圣火。
国航精选了机型先进、机龄仅一年的空中客车A330承担火炬运输任务。该机型是双通道的宽体飞机,舱内空间大,平时有250个以上座位,座位舒适性好,续航能力强,将能保证“奥运圣火号”顺利完成全球之旅。