Most powstał pięćdziesiąt lat po moście Kierbedzia, zbudowanym w latach 1859- 1864, jednak pierwsze plany budowy mostu na przedłużeniu Alej Jerozolimskich pojawiły się już w 1870 roku. Jak podają Lech Królikowski i Bolesław Orłowski w książce "I Warszawę nie od razu zbudowano", od 1887 do 1903 roku powstało ponad dziesięć projektów budowy mostu na przedłużeniu Alej Jerozolimskich, ale żaden z nich nie został zrealizowany wobec sprzeciwu władz wojskowych lub braku funduszy. "Naciski warszawskiej opinii społecznej oraz kół fachowych wzmagały się jednak, a do przełamania inercji carskiej machiny biurokratycznej doszło ostatecznie dzięki kilkunastoletnim zabiegom inż. Mieczysława Marszewskiego" - piszą autorzy. Mieczysław Marszewski był absolwentem Instytutu Inżynierów Komunikacji w Petersburgu, pracował m.in. jako kierownik sekcji drogowej a następnie naczelnik wydziału technicznego w zarządzie Warszawskiego Okręgu Komunikacji. W 1904 roku powstał komitet budowy mostu. Kierownikiem budowy i projektantem został Mieczysław Marszewski, zastępcą do spraw technicznych inż. Bronisław Plebiński. Do spraw architektonicznych - prof. Stefan Szyller, który zaprojektował architekturę mostu i wiaduktu, w tym wieże wjazdowe w stylu polskiego renesansu, mające także charakter strażnic wojskowych. Budowę mostu prowadziła od 1905 roku firma " K. Rudzki i S-ka". Przekroczenie kosztów budowy i intrygi carskich urzędników spowodowały odwołanie ze stanowiska Mieczysława Marszewskiego w 1910 roku. Nie postawiono mu jednak żadnych zarzutów. Stalowy most na kamiennych filarach miał osiem przęseł i liczył 506 metrów długości. Z Alejami Jerozolimskimi łączył go żelbetowy wiadukt nad Powiślem o długości 700 metrów, konstrukcji Wacława Paszkowskiego. Władze Warszawy nadały mostowi imię cesarza Mikołaja II, jednak przez mieszkańców miasta był nazywany trzecim mostem lub mostem Poniatowskiego (w 1913 roku przypadała 100. rocznica śmierci księcia Józefa Poniatowskiego). Ta ostania nazwa - most księcia Józefa Poniatowskiego - została później oficjalnie przyjęta. Podczas I wojny światowej, w sierpniu 1915 roku, most został częściowo wysadzony w powietrze przez wycofujące się wojska rosyjskie. Odbudowano go w latach 1920-1927. 12 maja 1926 roku na moście Poniatowskiego odbyło się słynne spotkanie marszałka Józefa Piłsudskiego z prezydentem Stanisławem Wojciechowskim, usiłującym nakłonić go do zaniechania zbrojnej demonstracji. Most Poniatowskiego, w 1927 r. w pełni przywrócony do użytku, przyczynił się w następnych latach do rozwoju Saskiej Kępy, osiedla o charakterze willowym. We wrześniu 1944 roku, w momencie wkraczania na Pragę oddziałów Armii Czerwonej, most Poniatowskiego został wysadzony przez wojska niemieckie. Projektantem nowej konstrukcji mostu i kierownikiem odbudowy, realizowanej przez "Mostostal", był prof. Stanisław Hempel. Ponownie most oddano do użytku 22 lipca 1946 roku, w święto państwowe Polski Ludowej. W latach 1963-1965 podczas przebudowy most Poniatowskiego poszerzono do 26 metrów (pierwotnie miał 21, 4 m szerokości), a w latach 1985-1990 most i wiadukt przeszły generalny remont.