Longue artère de 1 410 mètres qui relie le quai d'Austerlitz à la place d'Italie, le boulevard doit son existence à un décret de Napoléon signé le 5 mars 1812, dont l'exécution effective n'intervient qu'en 1818. L'opération est décisive pour la géographie du sud-est parisien : elle permet le rattachement du hameau d'Austerlitz à Paris, consacré par l'ordonnance du 6 janvier 1819. À ses deux extrémités se trouvaient alors des ouvertures du mur des Fermiers généraux — la Barrière de la Gare côté quai, la Barrière des Deux Moulins vers le centre — jalons d'une frontière fiscale que la croissance de la ville allait vite rendre caduque. L'axe s'appelle pendant plus d'un siècle et demi boulevard de la Gare, avant de prendre en 1976 le nom de Vincent Auriol, avocat socialiste natif de Revel et premier président de la IVe République (1947-1954).
Le boulevard est d'abord un territoire ouvrier et industriel. Au numéros 82–90, un ensemble informel fait figure de proto-phalanstère : dès 1848, des ouvriers issus des ateliers nationaux s'y regroupent, y créent bibliothèque et cours du soir — et, plus tard, un curieux marché de surplus alimentaires de restaurants, fréquenté paradoxalement par une clientèle bourgeoise. Plus au nord, la raffinerie de sucre Say (nos 123–127) concentre à elle seule plusieurs décennies d'histoire sociale : en 1871, le général fédéré Émile Duval en fait occuper les locaux par son 133e bataillon ; en 1910, le militant libertaire Louis Lecoin y travaille à la chaîne ; en 1922, un certain Zhou Enlai — futur Premier ministre de la Chine populaire — y est embauché avant de rejoindre Renault ; en 1936, l'usine connaît l'une des occupations les plus longues de Paris lors des grèves du Front populaire ; en 1944, les FTP du colonel Fabien en prennent le contrôle dès les premiers jours de l'insurrection.
Le boulevard réserve d'autres surprises. Au n° 55, une halle de messageries de la gare d'Austerlitz, construite en 1929 selon les procédés pionniers du béton précontraint développés par l'ingénieur Eugène Freyssinet, témoigne de l'audace structurelle de l'entre-deux-guerres. Aux n° 72–74, des studios d'enregistrement voient en 1934 Louis Armstrong graver son premier disque parisien. Au n° 142, les Amis de l'URSS tiennent leurs réunions dans les années 1930 ; au n° 151, un ancien bal musette reconverti en restaurant accueille sous la IVe République des soirées-débats animées par des ministres chrétiens du MRP. Plus sombre, l'épisode du n° 159 : pendant la guerre d'Algérie, la Force de police auxiliaire (les « calots bleus ») réquisitionne plusieurs hôtels du boulevard, y détient provisoirement des militants FLN arrêtés, et devient la cible d'un commando en 1960 — deux militants trouvent la mort dans l'attaque, laissant une trace douloureuse dans la mémoire du quartier.