Su primer director fue el general Manuel Contreras (proveniente de la antecesora DINA), y en noviembre de 1977 fue reemplazado por Odlanier Mena,[4]​ quien estuvo al mando hasta 1980, año en que fue reemplazado por el general Humberto Gordon.

Humberto Gordon pasó a integrar la Junta Militar en 1986, siendo reemplazado en la CNI por Hugo Salas Wenzel.

La CNI fue responsable de numerosos casos de represión, infiltración política, asesinatos, secuestro y tortura de personas, entre los que se destacan el asesinato del dirigente sindical Tucapel Jiménez y del carpintero Juan Alegría Mundaca en 1982 y la llamada Operación Albania en 1987.

Además se investiga su participación en el presunto envenenamiento que habría ocasionado la muerte del expresidente de la República Eduardo Frei Montalva en 1982.

Uno de sus agentes, Eugenio Berríos, quien fuera asesinado por exagentes CNI en Uruguay, era el químico que usaba las toxinas mortales en sus víctimas.