北京第二机床厂的前身是民国三十五年（1946年）创办的北平第三修械所，厂址位于北京市西城区广外手帕口南街1号（原宣武区广外手帕口南街）。1949年1月31日，北平和平解放，同年6月，北平第三修械所与其他几个旧时工厂合并成立北平机器总厂，原北平第三修械所为总厂三分厂，紧张从事大略的机器修理和机器零部件生产。
1953年初，一机部第二机器工业管理局明确了我国机床工业的整体布局，确定了培植和改扩建18个机床骨干企业。北京机器总厂一分为二，组建了北京第一机床厂和北京第二机床厂，北京第二机床厂，最初紧张卖力牛头刨床的研制事情，当时厂区占地面积36余亩，职工近600人，各种老旧设备112台。最初紧张是仿制苏联产品，1953年3月，以苏联B665型牛头刨床为样机，利用有限的图纸进行了仿制事情，经由刻苦攻关试制成功，命名为B737，后批量生产，当年生产了96台B737型牛头刨床。
北京第二机床厂旧址
北京第二机床厂旧址
1954年开始，北京第二机床产进行了一系列增长设备和设备改装升级。新增67台新设备，对原有的老旧设备进行初步技能升级，生产能力有了显著提高，年生产能力提升到1200台。1958年开始陆续增建了一些厂房车间。通过对苏联原型机技能的消化接管，1960年成功试制出我国第一台双柱坐标镗床（T4240）和高精度万能外圆磨床。1965年成功研制出我国第一台高精度半自动万能外圆磨床。
第一台高精度半自动万能外圆磨床出身（1965年，新华日报）
六十年代的国际形势风云变幻，1960年中苏关系分裂往后，双方的边疆争端不断，苏军最多时在中苏、中蒙边疆集结近百万大军，还曾扬言对我们进行“外科手术”式的核打击。美国自从朝鲜战役失落败后，同样将我们视为最紧张的仇敌，面对苏、美两个超级大国的军事威胁，1964年毛主席作出三线培植的决策，大批东北地区的骨干工厂整体迁居或一分为二迁居到西部三线地区。1966年北京第二机床厂相应毛主席“年夜大好人好立时三线”、“备战备荒被公民”的号召，将部分车间和职员西迁陕西汉中河东店镇，包建汉川机床厂，当时大批二机厂职工告别城市优胜的生活，离开亲人和朋友来到西部大山中开启了艰巨创业之旅，建成后的汉川机床厂成为当时我国紧张的精密卧式镗床、高精度坐标镗床的紧张生产工厂之一，1980年军转民后，部分二机厂援建职工返京，一部分则一贯留在陕西。
汉川机床厂职工合影（1971年）
1969年3月，中苏在珍宝岛地区爆发冲突，随后全国范围的备战等级进一步加强，1969年3月往后，各地的骨干型工厂的生产任务开始骤增，北京第二机床厂在此期间的订单任务也非常多，生产能力跟不上订单，为此1971年在丰台卢沟桥地区建立分厂，分厂设有精密铸造车间、热处理车间、铸锻车间、精加工车间等，综合生产能力明显提高。1974年8月，北京第二机床厂与天津电气传动设计研究所联合研制出我国第一台THK6380型数控镗床，采取自动换刀技能，这样成果对我国数控机床工业的发展做出了卓越的贡献。
北京第二机床厂六七十年代是我国坐标镗床和万能外圆磨床最精良的企业，企业效益如日方升，生活区培植也非常完善，设有职工宿舍、职工食堂、大礼堂、澡堂等，为了丰富职工的业余生活，每周都会安排播放一场电影，还常常举办歌咏比赛、模特比赛，其余厂里还成立篮球队、足球队、文艺队。二机床厂足球队当时在北京市相称出名，成员很多都是退役下来的专业足球运动员，多次得到北京市职工足球比赛冠军，七十年代的北京职工足球竞赛是很激烈的，北京电子管厂、北汽等足球队都是很厉害的。
二机厂演唱会
改革开放后，北京第二机床厂迎来新的发展机遇，80年代不断引进瑞士、日本、意大利的生产技能，使研发能力、生产水平、产品质量都有了提高，1988年被评为国家二级企业，1989年吞并卢沟桥地区的北京机床铸造二厂，职工人数增加到3965人，年生产各型机床能力近800台。
九十年代初开始，北京第二机床厂进行了一系列改扩建，建成轴承组件车间、独立制造岛车间、卢沟桥西厂箱体车间等，成为国家机器电子工业部生产高精度机床的定点生产厂，1993年7月14日，北京第二机床厂改制成立北京第二机床厂有限公司，当时拥有职工4344名，个中工程技能职员332人，这成为北京二机床发展最壮盛期间。1995年开始，北京第二机床厂开始企业改革，转换经营机制，实施内部承包制，有效的提高了职工生产积极性。
90年代产品
90年代产品
1999年，北京二机床整体迁居到丰台区卢沟桥新厂区，2010年12月，北京北一机床收购了北京第二机床厂有限公司。迁居到卢沟桥的二机厂旧址在2002年的时候被开拓成住宅小区和写字楼，也便是如今的朗琴园、希尔顿逸林酒店、朗琴国际写字楼，北京第二机床厂成为宣武人永久的回顾。
