Transportören inledde till en början tretiden per dag fram till den 21 oktober medan Severntunneln stängdes som en del av järnvägselektrifieringsprogrammet.
Men det sades att det hade skett en "mycket lovande" spridning, med 95% av de undersökta passagerarna sade att de skulle fortsätta att använda den.
Tjänsten har nu utökats.
Biljetter är nu tillgängliga för de kommande veckorna, med Cardiff Airport chef Roger Lewis säger "den omedelbara framtiden" är säker.
Han vill se fortsatt användning för att göra det till en långsiktig rutt på flygplatsen.
Flybes chefstjänsteman Vincent Hodder sade: " Den här rutten har helt enkelt tagit fart, och den har snabbt blivit en tidig framgång.
"Vi har blivit uppmuntrade av det svar den har fått."
Flygtiden är ungefär en timme, men rekordresan hittills är 35 minuter.
Flygningar mellan flygplatserna i Cardiff och London City kommer att fortsätta medan efterfrågan finns, har flygbolaget Flybe sagt.