Elle est ouverte sous le nom de Rue Saint-Denis le , soit un mois après la mise en service du premier tronçon de la ligne 3 entre les stations Villiers et Père Lachaise; jusqu'alors, les rames de métro la traversaient sans y marquer l'arrêt.
Dans le cadre du programme « Renouveau du Métro » (RNM), la station est en travaux du au [1].
En 2019, 5 291 106 voyageurs sont entrés à cette station ce qui la place à la 75e position des stations de métro pour sa fréquentation[2].
Dans le cadre de l'automatisation de la ligne 4, ses quais sont rehaussés du au afin de recevoir des portes palières[3]. La pose de ces dernières a lieu de novembre à .
En 2020, avec la crise du Covid-19, 2 718 817 voyageurs sont entrés dans cette station ce qui la place à la 64e position des stations de métro pour sa fréquentation[4].
En 2021, la fréquentation remonte progressivement, avec 3 579 544 voyageurs qui sont entrés dans cette station ce qui la place à la 73e position des stations de métro pour sa fréquentation[5].
Services aux voyageurs
Accès
Accès 1 Boulevard de Sébastopol, escalier fixe, mât Dervaux
Accès 2 Rue Réaumur Rue de Palestro avec 2 escaliers fixes étroits, entourage Guimard et portiques "Métro" (inscription Métro et non Métropolitain en raison des accès étroits)
Accès 3 Rue Saint-Denis 68, rue Réaumur , 2 accès secondaires Guimard avec escaliers fixes étroits
Les quais des deux lignes — qui se croisent à angle droit, la ligne 3 passant sous la ligne 4 — sont de configuration standard : ils sont séparés par les voies du métro situées au centre. Les quais de la ligne 3 possèdent une voûte elliptique. La décoration de ses quais est du style utilisé pour la majorité des stations du métro : le bandeau d'éclairage est blanc et arrondi dans le style « Gaudin » du renouveau du métro des années 2000, et les carreaux en céramique blancs biseautés recouvrent la voûte, les piédroits et les tympans. Les cadres publicitaires sont en céramique blanche et le nom de la station est en police de caractère Parisine sur plaque émaillée. Les sièges sont du style « Akiko » de couleur jade. Les quais de la ligne 4 sont établis à fleur de sol, le plafond est constitué d'un tablier métallique, dont les poutres, de couleur argentée, sont supportées par des piédroits verticaux. Depuis 2017, ils sont en travaux dans le cadre de l'automatisation de la ligne 4.
Le nom de la station est parodié dans l'épisode 41 de la série Bref. qui a pour sujet le métro parisien. La RATP ayant refusé d'autoriser dans le métro le tournage d'une fiction pointant les aspects négatifs de son réseau, l'épisode dut être réalisé en studio dans un décor minimaliste imitant une rame de métro. En signe de protestation, les créateurs de la série ont donc changé Réaumur - Sébastopol en Censure - Sébastopol[6].