Longue de 233 mètres, la rue de Tournon relie la rue Saint-Sulpice à la rue de Vaugirard en traversant le cœur de l'ancien faubourg abbatial. Elle doit son nom à François de Tournon (1489-1562), cardinal et homme d'État, abbé de Saint-Germain-des-Prés — car la voie fut ouverte sur les terres mêmes de cette puissante abbaye. Avant de porter ce nom illustre, elle s'appelait ruelle du Champ de la Foire, puis rue du Marché aux Chevaux : dès 1538, on y fermait en effet le marché équin de la foire Saint-Germain, dont la rumeur et les crottins avaient longtemps animé le voisinage.
L'histoire de la rue commence tôt et haut. En 1539, François Ier y donne au poète Clément Marot une demeure au n° 27. Au siècle suivant, le n° 10 devient un lieu presque mythique : Concino Concini, favori de Marie de Médicis, y loge de 1607 à 1617 avant d'être abattu sur ordre du jeune Louis XIII. C'est ensuite saint François de Sales qui s'y installe, puis le duc de Luynes, nouveau favori du roi. Et le 10 novembre 1630 — la fameuse Journée des Dupes —, c'est dans ce même hôtel que Louis XIII se réfugie et se cache, le temps que le sort de Richelieu bascule en sa faveur.
La Révolution française transforme la rue en carrefour politique. Au n° 5, Hébert lance vers 1790 la publication du Père Duchesne. Au n° 8, Théroigne de Méricourt tient un salon fréquenté par les grands noms révolutionnaires. Au n° 19, John Paul Jones, fondateur de l'U.S. Navy et héros de l'indépendance américaine, meurt en 1792. Et au n° 13, Jean-Nicolas Pache, ministre de la Guerre et futur maire hébertiste de Paris, a pris ses quartiers. Entre-temps, Casanova avait séjourné au n° 27 vers 1750-1752, et l'empereur Joseph II avait dormi incognito au n° 33 en 1777 — dans ce qui allait devenir le restaurant Foyot, établissement bourgeois face au Sénat dont l'existence traverse tout le XIXe siècle.
Au fil du siècle suivant, la rue accumule les résidents illustres : Balzac au n° 2 (1827-1830), Baudelaire au n° 7 (1846-1848), Lamartine et Ledru-Rollin au n° 4, Bakounine au n° 10 en 1848, puis Gambetta et Alphonse Daudet colocataires au n° 7. Jules Vallès y vit au n° 29 jusqu'à la Commune, dont il est l'un des voix. En 1871, le n° 10 sert de cour martiale pendant la Semaine sanglante ; au n° 16, deux Polonais sont fusillés sur simple soupçon de détenir du pétrole d'éclairage — épisode glaçant de la répression versaillaise. Le Foyot, lui, connaît son heure de violence le 4 avril 1894 : une bombe anarchiste explose dans la salle, blessant plusieurs clients dont le poète Laurent Tailhade.