全日本航空运输公司(All Nippon Airways Co.，简称“全日空”)目前运营有19架波音787，预计到2014年3月底将投入27架同型号飞机。
全日空总裁篠辺修在开普敦召开的国际航空运输协会年会(IATA AGM)会议间隙向ATW表示：“我们共订购了56架波音787飞机。机队中有一半应部署在洲际航线上。”
全日空是梦幻系列飞机的首家客户，它在自己的一架波音787因电池相关故障实施紧急降落后停飞了该机型飞机。联邦航空局(FAA)随即发布停飞令，世界各地8家波音787运营商均执行了这一指令，直到电池系统的修复方案获得批准。
全日空对全部17架波音787飞机的电池系统进行了改造并于5月26日恢复了波音787航班运营。6月1日，该公司恢复了东京羽田机场—法兰克福的波音787服务。
