Forløperen for skvadronen var Norwegian Detachment, Woodhaven, opprettet 8.2.1942. Squadron 333 oppsto som offentlig betegnelse 10.5.1943. Arbeidsfeltet var ubåtjakt, eskortering av konvoier og landsetting av personell med spesialoppdrag på Helgelandskysten. I juni 1945 flyttet 333 skvadronen tilbake til Norge og sjøflyhavnen på Fornebu. Ved årsskiftet flyttet skvadronen videre til Sola, mens et detasjement ble opprettet på Skattøra ved Tromsø for å iverate forsyningsbehovet mot Svaldbard, Bjørnøya og Hopen. I de første etterkrigsårene var skvadronens hovedoppgaver redningsoppdrag og transport av materiell og personell. I 1961 ble skvadronen oppsatt med HU-16 Albatross amfibiefly og hovedoppgavene ble konsentrert rundt overvåkning av de norske havområdene. Hovedbasen var fortsatt Sola, mens et detasjement opererte ut fra Andøya. I 1963 ble imidlertid avdelingen flyttet til Andøya der den siden har hatt tilhold.