Suomalainen merikapteeni Mauritz Skogström perusti kahden liikemiehen kanssa yhtiön nimeltä Trustivapaa Bensiini Oy - Trustfri Bensin Ab Helsingissä vuonna 1934. 1940-luvulla Trustivapaa Bensiini kasvoi voimakkaasti ja toiminnan laajentuminen edellytti lisää pääomaa. Vuonna 1948 TB:n omistaja Göran Ehrnrooth ja toimitusjohtaja Rafael Rahikainen päättivät ratkaista rahoitustarpeen pyytämällä kansainvälisesti myyntitarjouksia. Parhaan tarjouksen teki V/O Sojuznefteexport, jolle kaksi vuotta aikaisemmin oli Pariisin rauhansopimuksen perusteella siirtynyt Viipurissa 1932 perustettu öljy-yhtiö Suomen Petrooli Oy. Näin TB:stä ja SP:stä tuli sisaryrityksiä, joilla oli yhteinen pääkonttori ja johto Helsingissä.
Vuonna 1959 yhtiö aloitti kevyen polttoöljyn tuonnin ja markkinoinnin Suomessa. 1960-luvulla yhtiö ryhtyi tuomaan Suomeen raskasta polttoöljyä, joka kasvatti nopeasti suosiotaan energianlähteenä. Voiteluainesekoittamo ja öljylaboratorio rakennettiin Herttoniemeen 1962 ja tuotanto alkoi seuraavana vuonna. 1967 aloitettiin nestekaasun maahantuonti. Huoltamoverkostoon kuului 1960-luvun lopulla yli 400 liikepaikkaa.
1966 Trustivapaa Bensiinin uudeksi nimeksi valittiin nimikilpailun perusteella Oy Teboil Ab.
Teboilin oma rallitalli perustettiin 1970. Tästä alkanut toiminta jatkui kolme vuosikymmentä. Teboil Racing Teamin väreissä ajoivat monet kansainvälisiksi autourheilun tähdiksi nousseet huippukuljettajat, kuten Markku Alen, Ari Vatanen, Timo Salonen, Jarmo Kytölehto, Harri Rovanperä ja Jouko Puhakka. Autourheilu avitti osaltaan Teboilin tuotekehitystyötä, joka tuotti markkinoille suositut Silver-moottoriöljyt. Vuonna 1979 Teboil esitteli ensimmäisen puolisynteettisen moottoriöljyn Teboil Goldin ja 1988 Silver G:n, maailman ensimmäisen AP-SG-luokan moottoriöljyn. Vuotta myöhemmin esiteltiin täyssynteettinen Diamond, josta alkoi kokonaisen tuoteperheen tarina.
1980-luvulla Teboil oli vahvasti mukana Suomen öljyalan kehityksessä. Ensimmäisenä öljy-yhtiönä Suomessa yhtiö aloitti huoltamoillaan kattavan testaustoiminnan ja kehitti takuuhuoltopalvelun. 1981 se toi ensimmäisenä luottokorttiautomaatit huoltamoille.
1992 Teboil toi ensimmäisenä markkinoille kaikkiin autoihin sopivan lyijyttömän bensiinin, Teboil Terran. Samana vuonna Haminaan avattiin uusi voiteluainetehdas laboratorioineen. Vuonna 1993 Heinolassa avattiin aivan uudentyyppinen liikenteen palvelukeskus Teboil Tähtihovi. 2000 avattiin Teboil Pirkanhovi Lempäälässä. Samalla perustettiin Suomen Tähtihovit Oy, josta tuli Teboilin tytäryhtiö.
Vuonna 2005 venäläinen PAO LUKOIL osti Teboilin ja Suomen Petroolin koko osakekannan Nafta Moskvalta (entinen Sojuznefteexport). 2006 LUKOIL ja amerikkalainen ConocoPhillips sopivat kaupasta, jolla ConocoPhillipsin huoltoasemat siirtyivät LUKOILin omistukseen. Sopimukseen kuuluivat JET-asemat Euroopassa. Teboil osti ConocoPhillips Finlandin, ja sen nimi muutettiin Suomen Tähtiautomaatit Oy:ksi. Jet-automaattiasemat muutettiin Teboil Express -automaattiasemiksi. Vuonna 2008 Suomen Petrooli, Suomen Tähtihovit ja Suomen Tähtiautomaatit fuusioitiin Teboiliin.
300 kg karkkia