В 1931 году при коренной реорганизации Университета физико-математический факультет был упразднен, и вместо него созданы три отделения физико-математического направления: физическое, механико-математическое и аэродинамическое. Из кафедры теоретической механики выделяется кафедра аэродинамики, возглавляемая создателем Казанской школы теории устойчивости движения проф. Н.Г.Четаевым, который также известен как основатель Казанского авиационного института. Последний появляется уже через год, в 1932 году отделение аэродминамики выходит из состава Казанского университета и формирует КАИ, ныне известный как Казанский национальный исследовательский технический университет им. А. Н. Туполева.

В 1941 специализация по механике, была прекращена, почти все преподаватели и студенты ушли на фронт. В 1943 году скончался заведовавший кафедрой последние годы профессор Н.Н.Парфентьев. Некоторое время кафедра существовала лишь формально. Новая история началась с того момента, когда на должность заведующего кафедрой механики Казанского университета в 1944 году пригласили молодого перспективного ученого из Казанского авиационного института Гумера Галеевича Тумашёва. Г.Г.Тумашёв принес с собой из авиационного института передовую авиационную тематику, сложные и очень актуальные проблемы аэродинамического расчета крыла. Его большой заслугой была постановка и метод решения так называемых обратных краевых задач аэродинамики (ОКЗА), когда форма профиля крыла является не заданной, а искомой величиной. В университете эти проблемы попали на благодатную почву высокой математической культуры. Первоначально сугубо прикладные задачи получали обобщенные формулировки, перерастали в большую науку.

В 1951 году правительство республики Татарстан обратилось к ученым Казани с просьбой о помощи молодой нефтяной промышленности Татарии. Для изучения проблем был организован научный семинар во главе с профессором Тумашевым и профессором Г.С.Салеховым из физико-технического института Казанского Филиала АН СССР. В 1954 году от кафедры теоретической механики отделяется кафедра аэрогидромеханики, всё также возглавляемая Г.Г.Тумашёвым. В это время на кафедре аэрогидромеханики появилась постоянная специализация студентов по подземной гидромеханике. До настоящего времени это одно из наиболее востребованных практикой направлений работы кафедры.

Исследования в области теоретических основ электрохимической обработки металла, также возникшие из потребностей производства, энергично развивались профессором В.В.Клоковым и его многочисленными учениками.

В 1993 году Ю.М.Молокович передал руководство кафедрой аэрогидромеханики  профессору В.В.Клокову. C 2001 по 2003 годы кафедрой заведовал проф. А.В.Костерин.  C 2004 по 2018 годы кафедрой заведовал проф. А.Г.Егоров. В настоящее время ее возглавляет доц.К.А.Поташев.