Cette longue artère résulte de la fusion, en 1868, d’une rue ouverte de 1863 à 1870, entre l’avenue Reille et la place Victor Basch sous le nom d’Alésia, avec une rue issue d’un vieux chemin champêtre entre la place Victor Basch et la rue de Vouillé.
Ce chemin, tracé sur un terrain ayant appartenu aux Cordelières de Saint Marcel, existait en 1730. Appelé chemin de la Justice et aussi en 1804, des Bœufs (d’où le nom du Pont-aux-Bœufs donné un certain temps au pont du chemin de fer qui domine l’extrémité ouest de la rue d’Alésia), il entra dans la composition de la route reliant le Petit-Montrouge à Vaugirard, Grenelle et Passy (cf. r. de l’Abbé Goult).
Ce fut la route, puis le boulevard du Haut-Transit, section, en 1851, de la route départementale n°10. Le nom d’Alésia, donné à cet ensemble en 1868, rappelle la ville où, en l’an 52, Vercingétorix résista 7 mois à Jules César.