Prace projektowe ruszyły w 1935 roku, jednak prototyp wzleciał dopiero dwa lata później. Po wstępnej przedprodukcyjnej serii Z.1007 wprowadzono znaczne zmiany w płatowcu, przede wszystkim montując mocniejsze silniki. Nowa odmiana została wprowadzona do służby w 1939 roku pod oznaczeniem Z.1007bis i stała się najliczniej produkowaną wersją samolotu. W 1941 powstała późniejsza odmiana wyposażona w podwójne usterzenie pionowe. W 1943 powstała ostatnia modyfikacja, Z.1007ter z jeszcze potężniejszym silnikami i usprawnioną wieżyczką defensywną. Ogółem powstało 561 egzemplarzy Z.1007.

CANT Z.1007 Alcione po raz pierwszy został wykorzystany bojowo w 1939 roku. 174 eskadra zwiadowcza prowadziła rozpoznanie i manewry dywersyjne u wybrzeży Brytanii. Pierwsze loty bombowe zaczęły się w 1940 roku, kiedy 2 listopada grupa dziesięciu Z.1007 zbombardowała greckie miasto Janina. Kolejne bombardowania greckich miast były okupione stratami wielu maszyn, bowiem obrona była zażarta. W latach 1941-42 Z.1007 wraz z SM.79 były wykorzystywane podczas oblężenia Malty. Jednak i tutaj straty były duże, włoskie bombowce zaprojektowane przed wojną nie mogły skutecznie oprzeć się atakom nowych brytyjskich Spitfire’ów Mk V.

Po częściowej kapitulacji Włoch 3 września 1943 roku, Z.1007 które przetrwały znalazły się w rękach rządu Mussoliniego. Płatowce były wykorzystywane do 1944 roku, pomimo ich godnego pożałowania stanu technicznego, jednak wnet trafiły na złomowiska.

Kilka późniejszych Z.1007 trafiło do Chorwackich Sił Powietrznych z Niemiec, gdzie samoloty były wykorzystywane jako maszyny treningowe. Płatowce spisano ze stanu w 1945 roku. Włoski CRDA CANT Z.1007 nie miał większego wpływu na przebieg II Wojny Światowej głównie z uwagi na niewielką liczbę wyprodukowanych egzemplarzy, nawet w porównaniu z SM.79 Sparviero. Zimorodek pozostał w cieniu Krogulca. Z.1007 przewyższa jednak SM.79 pewnymi właściwościami, stąd też z pewnością zasługuje na miejsce w War Thunder.