آی‌خانم احتمالاً همان شهر گمشده‌ی «اسکندریه در اُقسوس» است که در اواخر قرن چهارم پیش از میلاد به دستور اسکندر کبیر ساخته شد، هرچند شواهد نشان می‌دهد که در حدود ۲۸۰ پیش از میلاد توسط آنتیوخوس یکم از امپراتوری سلوکی بنا گردید.
این شهر نمادی از دوران هلنیسم است؛ دوره‌ای که پس از فتوحات اسکندر، فرهنگ یونانی در سراسر شرق گسترش یافت و با فرهنگ‌های محلی، از جمله ایرانی و زرتشتی، درآمیخت. آی‌خانم نمونه‌ای از این ترکیب فرهنگی بود.
باختر، منطقه‌ای که آی‌خانم در آن واقع بود، یکی از دورترین نقاط امپراتوری سلوکی محسوب می‌شد. در حدود ۲۵۰ پیش از میلاد، دیودوتوس فرماندار باختر از سلوکی‌ها جدا شد و پادشاهی یونان-باختری را تأسیس کرد که آی‌خانم یکی از مراکز اصلی آن شد. این پادشاهی بعدها روابط گسترده‌ای با هند و سپس چین برقرار کرد. در این دوران، آی‌خانم مرکز مهم تجارت و تبادل فرهنگی میان هند، ایران و جهان هلنیستی بود.
در اواخر قرن دوم پیش از میلاد، با مهاجرت اقوام یوئه‌چی، شهر ویران شد و تا حدود سال ۱۲۰ پیش از میلاد متروکه گردید. آثار آتش‌سوزی گسترده در شهر دیده شده است.
با وجود نابودی، میراث فرهنگی آی‌خانم به عنوان نمادی از پیوند تمدن یونان با شرق و آغاز شکل‌گیری مسیرهای تجاری چون جاده‌ی ابریشم باقی ماند.