Program Air dan Sanitasi Darurat PMI berawal saat bencana tsunami melanda Aceh dan beberapa kawasan di Samudera Hindia pada 2004.
Saat itu, beberapa palang merah (Perhimpunan Nasional) dari negara sahabat seperti Palang Merah Spanyol, Perancis, dan Jerman turut berkontribusi menangani air bersih untuk para pengungsi dengan menggunakan berbagai peralatan pengolahan air yang mereka miliki.
Setelah operasi berakhir, para Perhimpunan Nasional ini menghibahkan peralatan-peralatan tersebut kepada PMI untuk digunakan dalam penanganan bencana di masa depan.
Sejak 2005, Tim Air dan Sanitasi PMI telah terlibat dalam beberapa operasi penanggulangan bencana seperti gempa Nias 2005, letusan Merapi 2006, banjir Pakistan 2007, gempa Sichuan Cina 2008, gempa Padang 2009, gempa Haiti 2010, banjir Wasior Papua, gempa dan tsunami Mentawai dan letusan Merapi yang terjadi kembali pada 2010.
Untuk mendukung pelayanan air dan sanitasi, PMI mendirikan Pusat Air dan Sanitasi Darurat PMI di Jatinangor Bandung Jawa Barat yang tidak hanya dilengkapi dengan berbagai perlengkapan operasional dan gudang penyimpanan mesin pengolahan air bersih, tetapi juga memiliki relawan yang ahli di bidang air dan sanitasi.