Au XIXème siècle, le développement conjugué du port de Bercy, rive gauche, et de celui de la Gare, rive droite, décide la Ville de Paris de construire un nouveau pont. A cet endroit, en effet, le Pont de Bercy et le Pont National sont trop éloignés l'un de l'autre. Le projet des ingénieurs Bernard et Pérouse est retenu : il s'agit de réaliser le dernier pont en pierre de Paris. Il sera ouvert en 1882.

Au cours de la seconde guerre mondiale, un avion anglais en perdition percuta le pont. Il avait à son bord plusieurs soldats français. Une plaque commémorative rappelle l'événement : "A la mémoire des aviateurs français qui choisirent ici dans les eaux du fleuve une mort certaine pour épargner Paris".

Le Pont de Tolbiac dessert les quartiers de Bercy, rive droite, et de Tolbiac, rive gauche. Ces deux quartiers, situés à l'est de Paris, sont en pleine effervescence depuis plusieurs années, avec notamment l'aménagement des anciens entrepôts de Bercy et la construction de la Bibliothèque de France.