Le pont de Nantes est construit vers 1860 dans le cadre du prolongement de la ligne de chemin de fer reliant Rennes à Brest et Saint-Malo. Dernier ouvrage ferroviaire du tronçon principal avant les embranchements avec la ligne desservant le sud de la région, il fait rapidement l'objet de projets de modernisation et d'élargissement dès la fin du 19e siècle. L'octroi de la rue de Nantes, construit dès1855, jouxte le pont au sud-est, marquant la frontière entre la ville et son faubourg.

Le pont est vraisemblablement reconstruit au début des années 1930. Les plans initiaux prévoyaient un allongement du tablier afin d’améliorer la circulation des véhicules sous l’ouvrage. Toutefois, sa véritable modernisation intervient en 1961, lors d’une reconstruction qui lui donne sa forme actuelle. Le nouveau tablier repose sur une double travée, facilitant ainsi un flux de circulation plus important sous le pont, qui constituait jusque-là un goulet d’étranglement. Cette transformation accompagne la modernisation de la rue de Nantes, marquée par la percée du boulevard Georges Pompidou, et participe à la mutation de cet axe important d'entrée de ville.