La Dreamcast sort le 27 novembre 1998 au Japon, le 9 septembre 1999 aux États-Unis et au Canada et le 14 octobre 1999 en Europe. Son prix de lancement en France est de 1790 francs.
L´objectif de Sega à l´époque était de proposer le premier système 128 bits de nouvelle génération afin de succéder à la Saturn tout en arrivant en magasin avant la PlayStation 2 de Sony (qui sortira le 4 mars 2000 au Japon). La Dreamcast innovait avec les gachettes analogiques, un lecteur de GD-Rom six fois plus rapide que le lecteur CD-ROM de la PlayStation 1, ainsi qu´une unité secondaire appelée VMU (Visual Memory Unit) logeable dans la manette et qui servait à la fois de carte mémoire et de mini console de jeux grace a son écran LCD. Dotée d´une ludothèque relativement peu fournie mais de qualité, elle n´a pas rencontré le succès escompté.
L´atout majeur de la Dreamcast selon Sega résidait dans le fait de pouvoir proposer des jeux jouables en ligne. Cet argument a été utilisé par Sega dans sa campagne marketing de lancement pour damer le pion à la PlayStation 2, sa principale rivale, qui devait sortir presque 1 an plus tard.
Cette stratégie n´a pas fonctionné car trop peu de jeux implémentaient le jeu en ligne. De plus, le public attendait la sortie de la PS2 en mars/octobre 2000, réputée plus puissante.
Le 31 janvier 2001, Sega annonce l´arrêt de la production pour mars 2001. Quelques unités ont été produites ultérieurement, mais avec l´impossibilité de lire les CD audio, afin de contrer la copie illicite de jeux vidéos (voir plus bas).
Après l´arrêt de la fabrication, Sega décida de se retirer du marché du matériel grand public. La Dreamcast est la dernière console de jeu vidéo de Sega.