Nel settembre 1999 Buzzi Cementi incorpora Unicem, assumendo la nuova denominazione Buzzi Unicem SpA, società quotata alla Borsa Italiana, che annovera 13 unità produttive in Italia, 5 stabilimenti in Stati Uniti d’America e 2 in Messico. Nel settore del calcestruzzo preconfezionato le controllate italiane Unical e Betonval operano con circa 180 impianti, ubicati su quasi tutto il territorio nazionale. Il nuovo gruppo dispone, nel suo complesso, di una capacità produttiva cemento pari a 15 milioni di t/anno, produce 7,7 milioni di metri cubi di calcestruzzo preconfezionato ed impiega 3.950 addetti.
A fine 1999 la quota posseduta da Buzzi Unicem in Alamo Cement passa dal 66,7% al 100%.

Il 4 maggio 2000 vengono fuse tra loro le due controllate quotate Cementeria di Augusta SpA e Cementeria di Barletta SpA, mediante incorporazione della seconda nella prima: nasce così UNIMED, Cementerie del Mediterraneo SpA, società anch’essa quotata alla Borsa Italiana e detenuta da Buzzi Unicem al 77%.

L'anno 2001 segna una svolta epocale nella strategia di crescita e diversificazione internazionale del gruppo. Nel mese di giugno Buzzi Unicem annuncia l’istituzione di un’alleanza con la famiglia Dyckerhoff, azionista di riferimento dell'omonima società cementiera tedesca, avente l'obbiettivo di creare le condizioni per una accresciuta competitività dei rispettivi gruppi industriali e favorirne nel medio termine opportunità di sviluppo ed opzioni strategiche. L'accordo prevede che Buzzi Unicem acquisisca inizialmente una partecipazione in Dyckerhoff AG pari al 34% del capitale ordinario. Alla famiglia Dyckerhoff sono inoltre concesse opzioni di vendita esercitabili a fine 2004 fino ad un ulteriore 34% del capitale ordinario.

A settembre 2001 Buzzi Unicem sottoscrive con Laterlite un accordo volto all'integrazione delle attività dei due gruppi nel settore dell'argilla espansa, dei premiscelati leggeri e dei blocchi isolanti. Esso prevede il conferimento dei rispettivi rami d'azienda, costituiti dagli stabilimenti Buzzi Unicem di Lentella ed Enna e dagli stabilimenti Laterlite di Rubbiano e Bojano, in una società di nuova costituzione. Buzzi Unicem partecipa alla nuova entità con una quota di minoranza protetta pari al 30%.
Verso la fine dell’esercizio la collegata Corporación Moctezuma annuncia pubblicamente il progetto di costruzione di una nuova cementeria nello stato di San Luis Potosì (Messico).

Nel mese di febbraio 2002 inizia l'iter societario per l'incorporazione di Unimed SpA in Buzzi Unicem SpA, che si conclude in novembre dello stesso anno, con contestuale revoca della quotazione Unimed.
A novembre 2002 la famiglia Dyckerhoff vende in via anticipata il 34% del capitale ordinario da essa detenuto in Dyckerhoff AG. Gli acquirenti sono Buzzi Unicem per il 10% e Banca IMI per il 24%. La partecipazione di Buzzi Unicem in Dyckerhoff sale così al 44% dei diritti di voto.

Prosegue, nel 2003, il processo di graduale acquisizione del controllo Dyckerhoff. Nel primo trimestre Buzzi Unicem acquista da Holcim azioni Dyckerhoff per il 5,5% del capitale ordinario. A giugno viene lanciata un’Offerta Pubblica di Scambio sulla totalità delle azioni privilegiate Dyckerhoff, offrendo azioni di risparmio Buzzi Unicem di nuova emissione; l’offerta si conclude a settembre con un apprezzabile successo. A fine esercizio Buzzi Unicem giunge a detenere il 49,6% delle azioni ordinarie ed il 62,2% delle azioni privilegiate, ovvero il 55,9% del capitale della Dyckerhoff.
A seguito dell’accordo raggiunto tra Sika e HeidelbergCement per l’acquisto del 50% da quest’ultima posseduto in Addiment Italia Srl, Buzzi Unicem e Sika sottoscrivono un contratto di joint venture per proseguire insieme l’attività nel settore chimica per l’edilizia.

Ad inizio 2004 Buzzi Unicem raggiunge la maggioranza del capitale ordinario Dyckerhoff. Un mese dopo, in conseguenza dell’esercizio di opzioni put attribuite a Holcim e Schwenk nel marzo 2003, la quota di partecipazione nella società tedesca sale al 67% del capitale ordinario.
La nuova realtà Buzzi Unicem è presente in 9 paesi, annovera 41 cementerie, dispone di una capacità produttiva cemento pari a 38 milioni di t/anno, produce 15 milioni di metri cubi di calcestruzzo preconfezionato ed impiega oltre 11.800 addetti.
Sempre in gennaio 2004 dalla fusione tra le attività americane di Buzzi Unicem, facenti capo alla controllata al 100% RC Cement, e le attività americane di Dyckerhoff, nasce Buzzi Unicem USA. Sommando anche le altre attività facenti capo ad Alamo Cement, l’entità risultante dalla fusione risulta il quarto produttore di cemento del paese, con una quota di mercato prossima al 10% (20% nelle sole zone servite).
In Italia, Buzzi Unicem diventa socio unico in Cementi Riva e successivamente la incorpora. La partecipazione in Cementi Moccia passa dal 30% al 50%.
Per rafforzare ulteriormente la struttura patrimoniale del gruppo, Buzzi Unicem propone al mercato un aumento di capitale a pagamento per complessivi 206 milioni di euro. L’offerta in opzione si conclude con pieno successo nel mese di agosto.
In Messico entra in funzione la nuova cementeria di Cerritos, con una capacità produttiva di 1,25 milioni di t/anno ed inizia la costruzione di una seconda linea gemella, che andrà ad affiancare quella appena avviata, raddoppiandone la capacità.

A fine gennaio si verifica il trasferimento di n. 5.000.000 azioni ordinarie Dyckerhoff, oggetto dell'opzione put attribuita a Banca IMI in virtù degli accordi del novembre 2002. La partecipazione di Buzzi Unicem sale così al 91,20% delle azioni ordinarie Dyckerhoff ed il 76,73% del capitale totale, comprensivo delle azioni privilegiate.
In giugno Dyckerhoff assume la triste ma necessaria decisione di fermare la produzione di clinker nello storico stabilimento di Amöneburg ed in quello di Neubeckum. Il programma di ridimensionamento permetterà a Dyckerhoff un migliore utilizzo della capacità produttiva negli altri stabilimenti ed una riduzione di costi ed investimenti industriali, su base permanente.
Nel mese di agosto il devastante uragano Katrina colpisce l’impianto di macinazione loppa a New Orleans (LA), che viene completamente allagato; tornerà operativo dopo soli 6 mesi.
In novembre il Consiglio di Amministrazione nomina amministratori delegati Pietro e Michele Buzzi, con effetto dal 1 gennaio 2006. A Pietro Buzzi, 44 anni, spetteranno le responsabilità di Corporate Finance; a Michele Buzzi, 42 anni, spetterà la responsabilità della conduzione delle Operations.
Buzzi Unicem USA decide di avviare un importante progetto di rinnovamento ed espansione della capacità produttiva presso l'impianto di Selma, MO. Un nuovo forno a 5 stadi con precalcinazione sostituirà gli attuali due forni a via secca senza torre di preriscaldo, con una capacità produttiva attesa di 2,3 milioni di ton contro gli attuali 1,3 milioni di ton. L'investimento complessivo è stimato in $262 milioni e si prevede il suo completamento nella seconda parte del 2008.

Ad inizio gennaio 2006, la controllata Ciments Luxembourgeois cede ad un consorzio d’investitori l’80% di Eurobeton, società attiva nella produzione e commercializzazione di manufatti in calcestruzzo. Ciments Luxembourgeois mantiene una quota del 20%, funzionale alla continuazione dei rapporti di fornitura del cemento.
In Messico, l’entrata in funzione della seconda linea di produzione a Cerritos consente a Corporación Moctezuma di incrementare le vendite di cemento del 18,2% nei primi 6 mesi del 2006.
A fine giugno Buzzi Unicem si aggiudica la gara per l’acquisizione del 35% del capitale di due società algerine, proprietarie rispettivamente della cementeria di Hadjar Soud e di Sur El Ghozlane. L’acquisizione rientra nel processo di privatizzazione intrapreso dallo Stato algerino. Buzzi Unicem avrà la responsabilità di gestione delle due unità produttive nonché una rappresentanza negli organi di governo delle società corrispondente a tale ruolo.
Il 18 ottobre viene inaugurato il nuovo terminale di importazione della  Houston Cement Company, una joint venture tra Ash Grove, Alamo Cement e Texas Lehigh. Con un through-put pari a 3 milioni di ton/anno il nuovo terminale è il più importante della nazione.
In data 30 ottobre, il consiglio di amministrazione delibera di proporre una OPA volontaria a tutti gli azionisti di minoranza della Dyckerhoff AG, da effettuarsi interamente in denaro. L’offerta si propone di acquisire la totalità del capitale ordinario e privilegiato Dyckerhoff non ancora posseduto da Buzzi Unicem.
A metà novembre Buzzi Unicem sottoscrive con SACCI un accordo per l'acquisto, tramite la controllata al 100% Unical SpA, del 30% del capitale sociale di Betonval SpA, società già controllata al 70% ed operante in Toscana nel settore del calcestruzzo preconfezionato.

Il 2 di gennaio le azioni ordinarie Buzzi Unicem (BZU.MI) entrano a far parte dell'indice S&P/MIB, rappresentativo dell'andamento dei principali 40 titoli azionari (blue chips) quotati sul MTA e MTAX di Borsa Italiana.
Dall’inizio dell’esercizio prendono avvio nei Paesi Bassi le attività della nuova controllata totalitaria Basal, che opera con 22 impianti di calcestruzzo preconfezionato e 2 cave di aggregati naturali.
A fine gennaio iniziano ufficialmente i lavori per la costruzione della linea 5 nella cementeria di Suchoi Log. Il nuovo impianto consentirà all’azienda di diventare uno fra i maggiori produttori di cemento in Russia ed in particolare nella regione di Sverdlovsk.
L'11 e il 12 di maggio Buzzi Unicem festeggia il Centenario della società con due giornate di celebrazioni dedicate agli azionisti, ai dipendenti, a vari ospiti e a tutto il management internazionale.
A fine maggio viene comunicato il progetto di avviare nella regione di Orenburg in Russia, a circa 35 km dal confine con il Kazakistan, la costruzione di uno stabilimento greenfield per la produzione annua di circa 2,0 milioni di tonnellate di cemento.
Ad inizio agosto, il consiglio di amministrazione della collegata Corporación Moctezuma delibera la costruzione di una cementeria greenfield nello stato di Veracruz. Il nuovo stabilimento avrà una capacità produttiva di 1,3 milioni di ton/anno.
I Paesi dell’Europa Orientale contribuiscono in misura decisiva al miglioramento dei risultati, grazie a volumi in crescita e ad una dinamica dei prezzi molto positiva.

Il 16 gennaio 2008, ad Algeri, alla presenza del Ministro dell’Industria e della Privatizzazione e dell’Ambasciatore italiano, viene firmato il contratto relativo all’acquisizione del 35% del capitale di due società algerine, proprietarie delle cementerie di Hadjar Soud e di Sour El Ghozlane. L'accordo sulla governance stipulato con lo Stato algerino, socio di maggioranza, assegna a Buzzi Unicem la responsabilità di gestire le attività operative di tali unità.
A fine aprile, con la presentazione del bilancio consolidato Dyckerhoff, viene lanciato in anteprima il nuovo marchio Buzzi Unicem che sottolinea la proficua sinergia e la condivisione di obiettivi dei due gruppi industriali.
Il 9 di maggio, il Governatore dello Stato di Veracruz (Messico) inaugura ufficialmente il cantiere di Apazapan. In questa località la collegata Corporación Moctezuma investirà circa 280 milioni di dollari per la costruzione di un nuovo stabilimento, che avrà una capacità produttiva di 1.300.000 tonnellate/anno di cemento.
Nel mese di luglio la controllata Alamo Cement Company acquista il 100% di Dorsett Bros. Concrete Supply, uno dei principali produttori di calcestruzzo preconfezionato a Houston, TX ed aree limitrofe. La società opera con 19 impianti di betonaggio, 7 impianti di produzione di materiale stabilizzato, oltre a 250 fra autobetoniere e mezzi di trasporto.
Il 5 di settembre l'impianto di Independence, KS cessa la produzione di cemento, continuando ad essere utilizzato come terminal di spedizione.
Ad inizio novembre la società comunica il programma di cessazione dell'attività produttiva presso lo stabilimento di Santarcangelo di Romagna (RN), con previsione della fermata definitiva degli impianti entro fine anno.

I principali investimenti per progetti di espansione della capacità produttiva effettuati nel 2009 si riferiscono agli impianti di Selma (Stati Uniti), Suchoi Log (Russia), Esch-sur-Alzette (Lussemburgo) e Apazapan (Messico).
Nel mese di agosto, Buzzi Unicem USA avvia con successo lo stabilimento "River 7000", situato nell’area suburbana di St. Louis, MO. Trattasi di una nuova linea di produzione, la più grande del gruppo, che subito raggiunge livelli di eccellenza quanto a consumi specifici di energia elettrica e combustibili.
Il nuovo mulino della cementeria di Esch-sur-Alzette (Luxembourg) viene inaugurato il 14 ottobre alla presenza del Ministro dell'Economia lussemburghese Jeannot Krecké. Esso consente di aumentare la capacità di produzione dello stabilimento, passando dalle precedenti 900.000 tonnellate di cemento/anno alle attuali 1.500.000 tonnellate. Grazie al nuovo impianto di macinazione, il fabbisogno di energia per tonnellata di cemento diminuirà di circa il 25%, con un importante riflesso sui costi di produzione e sull'impatto ambientale.
A novembre, Buzzi Unicem ottiene da Standard & Poor’s il rating a lungo termine “BBB” ed a breve termine “A-3”. Tale rating fa seguito a quello analogo attribuito alla controllata Dyckerhoff.
Il 2 dicembre, la società completa con successo l'emissione di obbligazioni per un importo nominale di euro 350 milioni e durata 7 anni. L'emissione, che rappresenta il debutto di Buzzi Unicem sul mercato pubblico Eurobond, raccoglie adesioni pari a 2.3 volte l'offerta.
Il perdurare della crisi economica comporta un calo importante dei risultati del gruppo. Lo scenario dei volumi presenta una contrazione in tutte le aree geografiche di presenza, ad esclusione del Messico, ed in misura decisamente marcata in Ucraina, Russia, Repubblica Ceca e Stati Uniti.