En 1860, le bois de Vincennes devient propriété de la ville de Paris. Haussmann veut y offrir aux ouvriers du faubourg Saint-Antoine ce que l'Ouest a reçu avec le bois de Boulogne. Mais l'armée tient déjà le cœur du bois.
Terrain de chasse des rois depuis Hugues Capet, le bois est enclos en 1183, sous Philippe Auguste, d'un mur de douze kilomètres qui reste debout six siècles. Abandonné pour Versailles, il est replanté de 1731 à 1739 sur un plan de Robert de Cotte, avec des allées en étoile, et s'ouvre au public au milieu du XVIIIe siècle : on y danse dans les bals et les guinguettes. À côté, le château sert de prison d'État ; Rousseau et d'Alembert viennent y rendre visite à Diderot.
L'armée s'installe au milieu du bois. Un polygone de tir y est ouvert en 1791 ; en 1855, Napoléon III fait raser cent dix hectares pour l'agrandir. En 1856, la garnison compte 5 600 hommes, plus que la ville de Vincennes et ses 5 245 habitants : les Parisiens surnomment le bois « Canonville ».
De 1855 à 1866, Adolphe Alphand et Jean-Pierre Barillet-Deschamps l'aménagent en parc à l'anglaise. Haussmann l'annonce : il s'agit de fournir, « conformément aux desseins généreux de l'Empereur, pour les populations laborieuses de l'Est parisien et des ouvriers du faubourg Saint-Antoine une promenade équivalant à celle dont venaient d'être dotés à l'ouest les quartiers riches, élégants de notre capitale ». On creuse le lac des Minimes à la place d'un ancien couvent, puis les lacs Daumesnil et de Gravelle ; des restaurants s'élèvent en concession, comme celui qu'on reconstruit sur une île du lac Daumesnil. Le mur tombe, l'avenue Daumesnil est percée. Pour payer, la Ville vend cent vingt hectares autour du bois en lotissements résidentiels, dont le cahier des charges interdit commerces, industries et hôtels. Et les deux parties boisées restent séparées par la plaine militaire.
Le bois garde ce double visage. Dans les fossés du château tombent le duc d'Enghien en 1804, neuf officiers fédérés en 1871, Jacques Bonsergent en 1940. En 1931, l'Exposition coloniale s'y installe en partie, exhibant les peuples colonisés ; elle laisse le palais de la Porte-Dorée et le zoo. Après 1947, l'armée se retire peu à peu : la Cartoucherie devient un théâtre, le Parc floral ouvre en 1969 et, en 1968, l'université de Vincennes s'installe dans le bois. Celui-ci n'est rattaché à Paris, au 12e arrondissement, qu'en 1929.
