Des de l’enderrocament de les muralles de la ciutat, a mitjan segle XIX, es va començar a buscar un ús per a les cinc hectàrees que ara ocupa la plaça de Catalunya. Inicialment, es van construir dues grans vies que es creuaven al centre i una plaça circular.

La urbanització definitiva va arribar el 1927, amb motiu de l’Exposició Internacional de 1929. El primer projecte seleccionat va ser el de Puig i Cadafalch, però va ser substituït pel de Francesc de Paula Nebot. Després d’iniciar-se les obres, es van canviar els plànols pels de Joaquim Llansó. El rei Alfons XIII va inaugurar la plaça, que va esdevenir l’enllaç entre Ciutat Vella i l’Eixample.

El 1959 va viure l’última gran reforma, en què s’hi va instal·lar la rosa dels vents al centre. A principi dels anys 90 els canvis es van fer al subsòl, on es van substituir les galeries comercials de l’avinguda de la Llum per les estacions de metro i ferrocarril i les seves connexions.