Em 1939, com a nacionalização da produção de petróleo imposta pelo governo Vargas, os sócios estrangeiros foram alijados. Em seu lugar, entraram os também gaúchos Carlos Fagundes de Mello e Francisco Martins Bastos e o carioca João Pedro Gouvêa Vieira. Em 1938, a Ipiranga inaugurou o primeiro posto de combustíveis com a bandeira da empresa na cidade de Rio Grande. No mesmo ano, o presidente Getúlio Vargas assinou um decreto que nacionalizou a indústria de refinação de petróleo. As ações controladas por estrangeiros foram, então, negociadas entre brasileiros que já tinham um vínculo com a refinaria.
Na década de 1940, a Ipiranga ampliou a sua gama de produtos, passando a produzir solventes, asfalto, lubrificantes e inseticidas no Brasil, pois as importações desses e outros produtos foram restritas, com a Segunda Guerra Mundial. A refinaria chegou a parar suas atividades durante a guerra, porém retomou-as com o seu fim. Mais tarde, em 1953, entraram em funcionamento as unidades de craqueamento térmico, adquiridas nos Estados Unidos, que permitiram a fabricação de novos combustíveis.
Em 1957, a Ipiranga dividiu suas operações de distribuição de combustíveis em duas empresas, a Distribuidora de Produtos de Petróleo Ipiranga S.A. (DPPI), responsável pela Região Sul e a Companhia Brasileira de Petróleo Ipiranga (CBPI), abrangendo todas as outras regiões.
Dois anos depois, em maio de 1959, a Ipiranga comprou a Gulf Oil Brasil, ampliando sua atuação no território brasileiro. A Gulf, então com 400 postos de serviço, resolveu deixar o Brasil. Essa aquisição, comandada pelo advogado João Pedro Gouvêa Vieira, um dos controladores da Ipiranga, catapultou a então pequena Ipiranga, que só atuava no Sul, para os grandes centros. Juntas, a CBPI e a DPPI passaram a representar 10% do mercado nacional. O negócio despertou certa suspeita. Era uma operação inédita no Brasil: pela primeira vez uma companhia estrangeira passava para o controle de um grupo nacional. Houve acusações de que a Ipiranga não passaria de um mero testa-de-ferro da Gulf. "O presidente Juscelino Kubitschek negou-se a inaugurar o primeiro posto Ipiranga no Rio", disse Gouvêa Vieira.
A partir da década de 1960, a Ipiranga iniciou a sua diversificação em outros setores, como pavimentação, química, petroquímica, fertilizantes, insumos agrícolas, pesca, agricultura, reflorestamento, administração e hotelaria. Essa estratégia ajudou a companhia a resistir ao "choque do petróleo" de 1973.
A atividade no setor petroquímico começou tímida dentro do grupo, com a formação da Polisul em sociedade com a Hoechst alemã e a estatal Petroquisa, no final dos anos 1970.
Em 15 de maio de 1992, após um leilão disputado, realizado na Bolsa do Rio de Janeiro, o grupo Ipiranga alcançou uma posição cobiçada no setor petroquímico. Através da Polisul, da qual detém um terço do capital, e junto com a PPH e a Poliolefinas, arrematou 30% do capital da Copesul.
O setor petroquímico passou a representar cerca de 30% de seus negócios. A área química do grupo Ipiranga era comandada pelo engenheiro carioca Eduardo Eugênio Gouvêa Vieira, nascido em 1948, filho de João Pedro, o patriarca de uma das cinco famílias que então controlavam o grupo e presidente do conselho de administração.
A aposta no setor petroquímico foi ratificada em julho de 1992: junto com a Shell, Suzano e Petroquisa, o grupo Ipiranga inaugurou em Duque de Caxias, no Rio de Janeiro, a Braspol, uma fábrica de polipropileno que mais tarde seria incorporada à holding Polibrasil.
Em 1993, a Ipiranga demorou seis meses para comprar a rede de postos Atlantic no Brasil. Nomes fictícios (com o código Med) foram criados para manter o sigilo, montou-se uma grande operação financeira para levantar o dinheiro envolvido e todas as idas e vindas dos executivos foram reservadas. Um roteiro típico de espionagem. A Ipiranga consolidou sua posição entre as maiores empresas de distribuição de combustíveis do país. De acordo com o jornal O Globo, a compra da Atlantic foi a maior negociação até então realizada por uma empresa privada nacional. Na ocasião, a Ipiranga herdou 11 pontos da franquia
am/pm. Eles não foram comprados pela Ipiranga e continuaram pertencendo à americana Arco (Atlentic Richfield Company), antiga controladora da Atlantic. Na expansão para outros postos, a marca seria usada com pagamento de royalties. A Atlantic era a 13ª maior companhia privada do país. O negócio, de 265 milhões de dólares, também teve Gouvêa Vieira, presidente do conselho de administração, como um dos comandantes, e a Ipiranga passou a dominar 19,7%% do mercado nacional de derivados de petróleo, com perto de 5.800 postos de gasolina. Acrescentou à sua rede de 3.125 postos mais 2.650. Somadas, as duas companhias faturavam 4,3 bilhões de dólares, ocupando a terceira colocação no mercado brasileiro de distribuição de derivados. O negócio, selado em 19 de outubro de 1993, deu origem àquele que se tornou o maior grupo privado nacional. O grupo removido do topo foi o Garantia (Brahma, Lojas Americanas, Banco Garantia) do banqueiro Jorge Paulo Lemann. O número de funcionários passou de 6.350 para 7.800 com a aquisição da Atlantic. No ano seguinte, a empresa lançou a Jet Oil, franquia de serviços automotivos e troca de óleo.
Em 2001, as famílias donas da Ipiranga concordaram em vender a empresa a um grupo formado por Petrobras, fundos de pensão e outros investidores. No início de 2002, porém, parte dos controladores teria mudado de ideia e estaria então interessada em passar para a frente apenas a área petroquímica.
Em março de 2007 o controle acionário do Grupo Ipiranga foi vendido para as empresas Petrobras, Ultra e Braskem. A operação foi considerada, na época, o maior negócio já realizado no Brasil. Com a venda, o Ultra assumiu a rede de distribuição de combustíveis da Ipiranga nas regiões Sul e Sudeste, bem como a marca Ipiranga. Já a Petrobras ficou com a parte do grupo nas regiões Norte, Nordeste e Centro-Oeste. O grupo Ultra continuou operando com a marca Ipiranga, mas a Petrobras só pôde utilizar o nome Ipiranga por até cinco anos, enquanto substituiu gradualmente os postos pela sua marca, a BR. Já o controle da Refinaria Ipiranga no Rio Grande do Sul foi dividido em partes iguais pela Petrobras, Grupo Ultra e Braskem que se comprometeram em manter as atividades.
Em 2008, o Ultra comprou a distribuição de combustíveis da Texaco no Brasil, com bandeira presente em 1986 postos no país. Com isso, a Ipiranga assumiu os postos da marca e voltou a ter presença com rede própria nas regiões Centro-Oeste, Norte e Nordeste. De acordo com o contrato, o Ultra poderia manter a marca Texaco por cinco anos, devendo substituí-la posteriormente pela bandeira Ipiranga. Com a compra, o Ultra passou a deter 23% do mercado brasileiro de combustíveis transformando-se na segunda maior companhia de distribuição de combustíveis do Brasil.
Em outubro de 2010, o Ultra adquiriu 100% da Distribuidora Nacional de Petróleo (DNP), ampliando, com os 110 postos adquiridos, o volume da Ipiranga em 40% nos estados de Amazonas, Rondônia, Roraima, Acre, Pará e Mato Grosso.
Em junho de 2016, o grupo Ultrapar adquire, através de sua subsidiária Ipiranga, por 2,168 bilhões, a Alesat Combustíveis, com sede em Natal (RN), dona da rede de postos Ale. São 2 mil postos e 260 lojas de conveniência, além de uma infraestrutura composta por 10 bases logísticas. A rede Ale tem forte presença no Nordeste e complementa geograficamente a rede de postos da Ipiranga, que possui menor participação. Mas, esse negócio ainda está sendo analisado pelo Conselho Administrativo de Defesa Econômica - Cade.
No segmento de lubrificantes, a Ipiranga celebra, em agosto de 2016, acordo com a maior empresa petrolífera americana, a Chevron, para unir seus ativos de lubrificantes em uma nova companhia que já nasce vice líder do mercado com vendas anuais de pelo menos R$ 2 bilhões. A integração da terceira (Chevron) e quarta (Ipiranga) maiores produtoras de lubrificantes no Brasil resultará numa participação de mercado de 22,5%. As companhias vão operar independentes até aprovação do Cade. A Chevron Lubrificantes ficará com 44% da nova empresa e espera se beneficiar com a rede de distribuição da Ipiranga. A Ipiranga, por sua vez, ficará com 56% e ganhará acesso à tecnologia da Chevron.
Em outubro de 2010 a varejista (lojas de conveniência) do grupo am/pm tinha 1013 pontos de venda. As padarias am/pm somavam 49 unidades. O embrião da rede ocorreu em 1993 quando a Ipiranga comprou a Atlantic do Brasil e herdou 11 pontos da franquia am/pm.
No fim de 2021 assume o comando da empresa o administrador de empresas Leonardo Linden. A pandemia de covid19 ainda era uma realidade e além desse desafio, o executivo também se deparou com uma empresa com margens descoladas das principais concorrentes.
Em março de 2023 a empresa divulga que os postos Ipiranga vão passar por uma reformulação, que inclui a mudança de logomarca. A implementação seria feita de forma gradativa à medida que haja renovação ou expansão da rede Ipiranga no Brasil. Os consumidores terão uma “experiência integrada” de jornadas física e digital, que englobam AmPm, Jet Oil, Abastece Aí, Km de Vantagens e pista de abastecimento. O novo posto Ipiranga iria apresentar também uma setorização por cores: o amarelo será predominante na cobertura do complexo, o azul vai indicar os produtos à venda, e o laranja pretende sinalizar áreas de ofertas de serviços gratuitos. Haverá pisos diferenciados para sinalizar o espaço para pedestres, parklets onde as pessoas poderão descansar após uma refeição na AmPm, guardar suas bikes, por exemplo; e até bebedouros convencionais e para pets.
Sob o comando de Linden, a Ipiranga limpou perto de mil postos, e ficou com cerca de 6 mil postos (bandeira Ipiranga). Esse processo corretivo terminou no terceiro trimestre de 2023. Segundo Linden há uma cultura no setor de medir crescimento por número de postos. É um elemento, mas esquecemos de olhar produtividade da rede e qualidade dos investimentos.
Considerando números de dezembro de 2023, a Ipiranga tem cerca de 6.000 postos, 1,6 mil lojas de conveniência e 1,1 mil Jet Oil, a maior franquia de serviços automotivos do País.
