La route fait partie d'une ancienne voie romaine reliant Pont-du-Château à Thiers par la grande plaine de la Limagne.
En 1824, l'avenue qui n'est pas encore appelée ainsi, est classée comme étant une Route nationale française[3]. Elle portait au début, le numéro 89. Par la suite, elle sera également une portion de la Route nationale 106 tout en restant classée Route nationale 89. Lors de la construction de la rocade de Thiers, l'ancienne RN106 ne passera plus par la RN89[4].
Des années 60 aux années 90, la ville-basse s'étend vers l'ouest en direction de Peschadoires[5] le long de la Route nationale 89 qui porte ici successivement les noms d'avenue du Général-de-Gaulle et d'avenue Léo-Lagrange[6].
En 1979, sous l'impulsion du maire, Maurice Adevah-Pœuf, l'avenue est entièrement réhabilitée. Un terre plein central, encore visible aujourd'hui, est placé entre les deux voies de sens opposé[7].
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