1997年11月，闪迪和英飞凌联合推出了MMC（MultiMediaCard）存储卡。
1999年8月，闪迪又联合松下、东芝推出了SD（Secure Digital）存储卡。SD卡拥有与MMC卡相同的长宽尺寸，略厚一些（2.1mm VS. 1.4mm）。早期SD卡设备/读卡器都能同时兼容MMC卡。
2000年1月，SD卡协会正式成立，当年推出了最大容量64MB、传输速度约12.5MB/s的产品。
2003年3月，闪迪展示了面向手机等移动设备的miniSD卡（目前已退出市场）。
2004年2月，闪迪又和摩托罗拉发布了更小巧的microSD卡（也称为TransFlash或TF卡）。
通常认为摩托罗拉E398（发布于2004年7月）是第1款采用TransFlash卡的手机。
2005年7月，SD卡协会确认了microSD卡规范，传输速度也提升到了约25MB/s。
2006年1月，SD 2.0带来了采用FAT32文件系统、最大容量32GB的SDHC（包括miniSDHC、microSDHC）卡。而最初版本的SD卡采用FAT12/FAT16文件系统，最大容量为2GB。
2010年5月，SD 3.01带来了采用exFAT文件系统、最大容量提升到2TB的SDXC（包括microSDXC）卡；以及UHS-I高速总线，最大传输速度为104MB/s。
尼康D7000（发布于2010年9月）是第一款支持UHS-I SD卡的可换镜头相机。
2011年6月，SD 4.0带来了UHS-II总线。这种SD卡（包括microSD卡）具有两排触点，可以实现全双工156MB/s、半双工312MB/s的传输速度。
富士X-T1（发布于2014年1月）是第一款支持UHS-II SD卡的可换镜头相机。
2016年2月，SD 5.0带来了视频速度等级规范，包括V30、V60、V90。
2016年11月，SD 5.1增加了针对App运行性能的A1标准。在满足10MB/s持续读写的基础上，增加了随机读取1500IOPS、随机写入500IOPS的要求。
2017年2月，SD 6.0带来了全双工312MB/s、全双工624MB/s的UHS-III总线以及随机读取4000IOPS、随机写入2000IOPS的A2标准。UHS-III向下兼容UHS-II，但到目前为止都没有看到任何样品。
2018年6月，SD 7.0带来了最大容量可达128TB的SDUC（包括microSDUC）；以及基于PCIe 3.0 x 1总线和NVMe协议的SD Express卡，提供最高985MB/s的全双工传输速度。
* SD Express卡向下兼容UHS-I，即在普通设备上最多只有104MB/s的传输速度。
A-DATA是为数不多量产SD Express卡的厂商，但目前还没有能充分发挥它速度的设备。
2019年初，闪迪推出“UHS-I超频卡”，突破了104MB/s的速度瓶颈。之后，金士顿、雷克沙等厂商也追加了类似规格的产品。
* UHS-I超频卡只在兼容读卡器上能达到标称速度，在相机和其他读卡器上只有普通UHS-I卡的速度，无法代替UHS-II卡。
2020年5月，SD 8.0引入了PCIe 3.0×2、PCIe 4.0×1和PCIe 4.0×2，将最高速度提升至接近4GB/s（3938MB/s）。
2022年5月，SD 9.0增加了快速启动和安全启动特性，为SD卡创造了半嵌入式应用场景。
