W 1896 w rogu ulicy Pięknej i Alej Ujazdowskich założono park Ujazdowski.
11 grudnia 1922 roku przeciwnicy wyboru Gabriela Narutowicza na prezydenta Rzeczypospolitej Polskiej zbudowali na rogu Alej Ujazdowskich i ul. Pięknej barykadę z ławek, usiłując nie dopuścić go do Sejmu w celu złożenia przysięgi przed Zgromadzeniem Narodowym.
Około 1930 nazwa ulicy została zmieniona na Piusa XI. Pius XI, a właściwie Achille Ratti, w kwietniu 1918 został mianowany przez papieża Benedykta XV wizytatorem apostolskim w Polsce. Po odzyskaniu przez Polskę niepodległości został nuncjuszem apostolskim. Podczas Bitwy Warszawskiej, gdy cały korpus dyplomatyczny ewakuował się do Poznania, pozostał w Warszawie jako jeden z dwóch (obok posła Włoch) przedstawicieli dyplomatycznych obcego państwa.
Niemieckie władze okupacyjne zmieniły nazwę ulicy na Piusstrasse (ulica Piusa). 17 października 1943 przed budynkiem pod nr 17 odbyła się druga egzekucja uliczna w Warszawie.
Podczas powstania warszawskiego ulica została opanowana przez powstańców. W nocy z 22 na 23 sierpnia 1944 zdobyli oni budynek dzielnicowej centrali telefonicznej, tzw. małą PAST-ę (nr 19). Od 6 września 1944 do upadku powstania budynek był siedzibą Komendy Głównej Armii Krajowej.