Był to niegdyś trakt polny prowadzący z Warszawy przez wieś Powązki obok słynnego założenia ogrodowego Izabeli Czartoryskiej do folwarku Parysów, zwanego też Paryżem.
W 1790 r. przy początkowym odcinku drogi założono Cmentarz Powązkowski i wybudowano niewielki kościół pw. św. Karola Boromeusza. Pod koniec XVIII w. drogę nazywano Powązkowską lub Powązkową. W 1794 r. w znacznej części zniszczono Powązki Czartoryskich, budując system umocnień w postaci 16 baterii z 24 działami.
Podczas Insurekcji Kościuszkowskiej toczyły się tu bardzo zaciekłe walki (26 i 28 sierpnia) z nacierającymi wojskami pruskimi. Pod koniec drugiej dekady XIX w. przy Powązkowskiej urządzono dwa obszerne obozy wojskowe: letni dla dwóch dywizji piechoty i artyleryjski oraz wybudowano we wsi Powązki fabrykę tabaczną. W tym też czasie w pobliżu dawnego ogrodu Czartoryskich – koło miejscowości Czarny Dwór – znajdował się most nad dość szerokim kanałem.
W drugiej połowie XIX w. obóz letni przerobiono na koszary i składy wojska rosyjskiego, cmentarz został kilkakrotnie powiększony, zaś kościół rozbudowany. Na początku XX w. przeprowadzono do cmentarza linię tramwaju elektrycznego, którą – po wybudowaniu w 1930 r. wiaduktu – przedłużono do Cmentarza Wojskowego (założonego w 1913 r.). Za Cmentarzem Powązkowskim przy Tatarskiej utworzono niewielki cmentarz muzułmański.
W 1916 r. Powązki zostały włączone do Warszawy. W latach 1939 i 1944 zabudowa ulicy została w większości zniszczona, ocalały tylko składy wojskowe.
Obecnie – pierwsze z nich powstały tu w połowie XIX w. – znajdują się tu liczne wytwórnie kamieniarskie nagrobków i pomników nagrobnych.