A Vivo foi a responsável por implementar a primeira rede 3G no Brasil, no ano de 2004. Só que ela era baseada na tecnologia CDMA 1xEV-DO (Evolution-Data Optimized), que anos mais tarde seria preterida pela própria operadora em favor do padrão GSM. Na época, a rede 3G da Vivo alcançava uma velocidade de 2,4 Mbps, 40 vezes superior ao 2G. Inicialmente, cobria as cidades de São Paulo, Rio de Janeiro e Curitiba. Com apelo ao mercado corporativo, a conexão permitia uma oferta de serviços multimídia always on.
A campanha de marketing da Vivo em torno do lançamento da sua rede gerou controvérsia. As operadoras rivais alegavam que o 3G “verdadeiro” seria aquele previsto na evolução das redes GSM, chamado de WCDMA. Houve até brigas judiciais: a Oi acionou a Vivo no Conselho Nacional de Auto-regulamentação Publicitária (Conar) pelo uso do slogan “3G, o futuro na sua mão” em anúncios. A Vivo recorreu da decisão, mas o Conar manteve o veto. A Vivo alegava que, de acordo com classificação União Internacional de Telecomunicações (UIT), a operadora era considerada a única do Brasil a oferecer serviços 3G.
Foi somente em novembro de 2007 que as operadoras Claro e Telemig requisitaram à Anatel registro de suas estações radiobase de terceira geração na frequência de 850 MHz, na qual atuavam. A Telemig instalou sua rede na Grande Belo Horizonte, no padrão HSPA (High-Speed Packet Access), oferecendo velocidade de até 1 Mbps. A Claro implantou sua rede nas cidades de São Paulo, Rio de Janeiro, Belo Horizonte, Recife, Fortaleza e Porto Alegre, também no padrão HSPA, com pacotes de 500 Kbps e 1 Mbps. Ambas só garantiam 10% da velocidade contratada.
O leilão de novas frequências para o 3G foi ocorrer só em dezembro de 2007, arrecadando R$ 5,3 bilhões. Com isso, as principais operadoras, Vivo, Claro e TIM conseguiram dar abrangência nacional para suas redes 3G.