Podczas II wojny światowej zabudowa ulicy została częściowo zniszczona. W czasie powstania warszawskiego wzdłuż ulicy przebiegała linia frontu, w wyniku czego spaleniu uległa większość domów między ulicami Hożą i Wspólną oraz dwa narożniki ulicy Wilczej. Po upadku powstania Niemcy wysadzili w powietrze kościół Świętych Apostołów Piotra i Pawła.
Na początku XX wieku obecna ulica Emilii Plater była stosunkowo wąską ulicą łączącą ul. Koszykową z Al. Jerozolimskimi. W związku z budową Pałacu Kultury i Nauki została przedłużona w formie szerokiej alei w kierunku północnym. Nowemu odcinkowi ulicy pomiędzy Al. Jerozolimskimi i ul. Krajowej Rady Narodowej nadano nazwę ulica Emilii Plater uchwałą Rady Narodowej m.st. Warszawy z dnia 25 marca 1959.
Uchwałą z dnia 8 listopada 2012 Rada m.st. Warszawy skorygowała pierwotnie nadaną nazwę ulicy z Plater Emilii na Emilii Plater.
W północnej części ulicy znajdują się dwa przejścia dla pieszych w formie klawiatury fortepianu. Powstały w 2010 w ramach obchodów Roku Chopinowskiego. Nietypowe przejścia mają przypominać o tym, że Warszawa jest miastem, w którym przez 20 lat mieszkał i tworzył Fryderyk Chopin.