De 50 planen runt om i världen var jordade på grund av batterifel som såg en 787 fånga eld i USA.
Under den senaste veckan har team av Boeing ingenjörer monterat nya batterier på flygplanet.
Detta skedde efter det att luftfartsmyndigheterna godkänt den förnyade batterikonstruktionen.
Flygplanet Etiopiern Airlines startade klockan 09:45 lokal tid (07:45 GMT) och landade i Nairobi i Kenya, omkring två timmar senare.
Varje 787 har två litiumjonbatterier som orsakar problem.
Förutom nya versioner av de batterier som körs vid en mycket svalare temperatur, är batterierna nu inneslutna i lådor av rostfritt stål.
Dessa lådor har ett ventilationsrör som går direkt till utsidan av planet. Boeing säger att detta innebär att det inte skulle påverka resten av flygplanet om det inte skulle uppstå någon framtida brand eller rök.
Från Richard WestcottBBC:s transportkorrespondent i Nairobi
Flight ETH 801 mellan Addis Abeba och Nairobi var inte direkt en flight.
Till att börja med var den full av Boeing-chefer och chefen för Etiopiska Flygbolag. Flera passagerare ombord frågade mig vad som pågick, varför var BBC på en rutinflygning i Afrika?
Många insåg inte att de var de första passagerarna att flyga i en Dreamliner eftersom det var dramatiskt jordade i januari. Det fanns många som kände till säkerhetsskräcken kring planet, även om bara ett par som vi talade med sade att det hade gjort dem lite mer försiktiga om att flyga.
Boeing har fortfarande ett enormt jobb att sköta, vilket övertygar passagerarna om att det mest uppmärksammade, mest högteknologiska flygbolaget är säkert.
Två ledande Boeing chefer gick ur vägen den här veckan för att tala om för mig att de gärna skulle sätta sin familj på planet. Det är den typen av citat som låter bra.
Ändå kommer Boeing hoppas desperat att dess Dreamliner mardröm inte kommer tillbaka för att hemsöka den.
Boeing sa att det satte 200 000 ingenjörstimmar för att fixa problemet, med personal som arbetar dygnet runt.
På torsdag utfärdade USA:s federala luftfartsmyndighet ett formellt "luftvärdighetsdirektiv" som gör det möjligt att omarbeta 787:or för att flyga.
Japanska flygbolag, som har varit de största kunderna för den nya generationens flygplan, förväntas börja testa flygningar på söndag.
Totalt 300 Boeing-ingenjörer, samlade i 10 team, har under den senaste veckan monterat de nya batterierna och deras inneslutningssystem runt om i världen.
Boeing förväntas slutföra reparationer på alla 50 av de jordade Dreamliners i mitten av maj.
Förutom de Dreamliners i tjänst med flygbolag, Boeing har uppgraderat de 787s det har fortsatt att göra på sin fabrik i Seattle sedan januari.
Dreamliner togs i bruk 2011.  Hälften av planet är tillverkat av lätta kompositmaterial, vilket gör det mer bränsleeffektivt än andra plan av samma storlek.
De två litiumjonbatterierna används inte när 787:an är under flygning.
De är i drift när planet är på marken och dess motorer inte är påslagna, och används för att driva flygplanets bromsar och ljus.
En etiopisk flygbolag 787 Dreamliner har flugit från Addis Abeba till Nairobi, den första kommersiella flygningen av Boeing-flygplanet sedan alla 787:or fick startförbud i januari.