奇-芝加哥－深圳的货运航线，正式开始使用全货机经营。其自购的首架波音747-400F型货机于2002年6月开始交付使用。2007年1月11日，南航货运进行业务重组，设立独立的财务处、人力资源处等共十四个二级单位，并于2008年10月将货运基地由深圳宝安国际机场迁至上海浦东国际机场。2009年，南航货运订购的首架波音777F型货机交付使用，随即在12月4日开通上海至法兰克福的往返货运航线。2010年7月23日，为了推进南航广州货运转运中心的建设，南航货运开设了首条从广州始发的货运航线：广州－阿姆斯特丹