Jabarkan Bergabung dengan Air France dari KLM

Pada tanggal 30 September 2003, Air France dan KLM setuju untuk bergabung, dan juga membentuk sebuah perusahaan induk bernama Air France–KLM, di mana Air France dan KLM akan menjadi anak usahanya. Kedua maskapai akan tetap memakai nama mereka masing-masing, serta Bandara Charles de Gaulle di Paris dan Bandara Schiphol di Amsterdam akan tetap menjadi penghubung utama kedua maskapai ini. Pada bulan Februari 2004, Komisi Eropa dan Departemen Kehakiman Amerika Serikat pun menyetujui rencana penggabungan ini. Pada bulan April 2004, pemegang saham KLM menukar sahamnya di KLM dengan saham di Air France. Penggabungan inipun disetujui oleh pemegang saham masing-masing maskapai pada bulan yang sama. Pada tanggal 4 Mei 2004, diumumkan bahwa penukaran saham telah selesai dilaksanakan. Pada tanggal 5 Mei 2004, penggabungan Air France dan KLM pun dinyatakan selesai. Sejak tanggal yang sama, Air France–KLM juga mencatatkam sahamnya di Euronext di Paris, Amsterdam, dan New York. Pada bulan September 2004, dibentuklah perusahaan induk bernama Air France–KLM, sehingga penggabungan telah resmi selesai. Penggabungan ini menghasilkan grup maskapai terbesar di dunia dan seharusnya mampu menghemat biaya operasi sebesar €400 juta hingga €500 juta.

Walaupun begitu, tidak tampak bahwa kerja sama antara KLM dan Northwest Airlines (yang juga bergabung dengan Delta Air Lines pada tahun 2008) merenggang. KLM dan Northwest pun bersama-sama bergabung ke aliansi SkyTeam pada bulan September 2004. Pada tahun 2004 juga, beberapa manajer senior KLM diberitakan menerima bonus dari penggabungan dengan Air France, saat 4.500 orang pegawai lainnya harus dirumahkan akibat penggabungan ini. Setelah beberapa desakan dari pihak eksternal, manajer-manajer tersebut pun mengembalikan bonus yang telah mereka terima.

Pada bulan Maret 2007, KLM mulai menggunakan sistem reservasi Amadeus, bersama dengan Kenya Airways. Setelah menjabat 10 tahun sebagai presiden, Leo van Wijk mengundurkan diri dan ia pun digantikan oleh Peter Hartman.