In 1806 gaf Napoleon de opdracht de l'Arc de Triomphe te bouwen. Het ontwerp van Jean-François Chalgrin (1739-1811) werd aanvaard. Chalgrin had daarvoor al gewerkt aan het Collège de France, aan het Palais en de Jardin du Luxembourg en aan de Saint-Sulpice.
In 1810 werd keizerin Marie-Louise voorgesteld haar intrede te doen vanaf de Champs-Élysées. De muren van de Arc de Triomphe waren echter nog maar net iets hoger dan de grond, aangezien het twee jaar had geduurd om de grondvesten van dit monumentale bouwwerk te leggen. Chalgrin moest echter het bouwwerk tonen zoals het er afgewerkt zou uitzien en liet een trompe-l'oeil maken van timmerwerk en beschilderd doek.
In 1811 werd de bouw van de Arc, die nog geen 10 meter hoog was, stilgelegd omwille van de dood van de architect en de militaire tegenslagen van Napoleon.
In de periode 1832-1836 werden de werken, die stil hadden gelegen onder de restauratie, beëindigd onder de heerschappij van Lodewijk Filips.
In 1840 werd het stoffelijk overschot van Napoleon tijdens een imposante ceremonie onder de Arc doorgereden.
In 1854 legde baron Haussmann het plein opnieuw aan en creëerde hij zeven nieuwe avenues. De voorgevels van de gebouwen die rond de Arc stonden werden door architect Jacques Hittorff ontworpen, en gaven een homogene aanblik.
In mei 1885 bracht het lichaam van Victor Hugo een nacht onder de Arc de Triomphe door.
In 1920 werd het lichaam van een onbekende soldaat, omgekomen tijdens de Eerste Wereldoorlog, onder de Arc begraven.
In 1923 werd de herdenkingsvlam voor het eerst aangestoken.