Ouverte en 1825 sur l'emplacement d'un ancien passage, la rue des Beaux-Arts tire son nom de l'évidence topographique : elle débouche face à l'École des Beaux-Arts, dont la façade sur la rue Bonaparte lui donne sa raison d'être et son caractère. Ce court axe de 138 mètres entre la rue de Seine et la rue Bonaparte s'impose rapidement comme l'un des carrefours les plus denses de la rive gauche intellectuelle.
Dès ses premières décennies, la rue attire des esprits en rupture. Au n° 5, Félicité de Lamennais, prêtre devenu républicain, fonde en 1830 L'Avenir, revue qui tente de réconcilier catholicisme et liberté. L'année suivante, au n° 3 bis, Henri Lacordaire, Charles de Montalembert et Charles de Coux y ouvrent ce qui passe pour la première école « libre » de France — provocation calculée contre le monopole universitaire, aussitôt fermée par les autorités. Le n° 13 avait accueilli André-Marie Ampère dès 1811 ; le n° 10, entre 1838 et 1846, abrite Prosper Mérimée, puis Camille Corot. Gérard de Nerval y séjourne également, au n° 5.
La rue a son côté d'atelier et de bohème. Au n° 8, Henri Fantin-Latour installe son atelier à partir de 1868 : c'est là qu'il peint Un coin de table, la célèbre toile des dîners des Vilains Bonshommes où l'on reconnaît Verlaine et Rimbaud. Au n° 9, la revue symboliste Le Centaure tient ses quartiers en 1896-1897. Puis c'est au n° 13 que Oscar Wilde, ruiné, exilé, mourant, s'éteint en 1900 dans ce qui s'appelait alors l'hôtel d'Alsace — légende noire de la rue, inséparable de son identité.
Le xx° siècle prolonge cette vocation de lieu de passage et de création. En 1926, au n° 2, une exposition commune réunit Alberto Giacometti, Max Ernst et Jean Arp — première apparition publique du jeune Giacometti. Jacques Prévert revient vivre au n° 4 bis en 1945, et y met au point avec Paul Grimault le scénario du Petit soldat (1947). Plus tard, Jorge Luis Borges fait de l'hôtel du n° 13 son adresse parisienne entre 1977 et 1984. Une rue courte, donc, mais d'une densité rare.