La rue doit son nom à Louis Le Peletier de Morfontaine, prévôt des marchands de Paris lorsque les lettres patentes d'avril 1786 en autorisent l'ouverture de la première section, entre le boulevard des Italiens et la rue Rossini. L'hommage est mérité : c'est sous son impulsion que le quartier commence à se transformer. La voie s'allonge ensuite par étapes — un arrêté du Directoire du département complète le tracé jusqu'à la rue de Provence en 1793, et un décret impérial de 1862 l'étend jusqu'à la place Kossuth — épousant ainsi, sur près de quatre siècles et demi de mètres, les métamorphoses successives du Paris bourgeois.
Le bâtiment qui va longtemps définir la rue surgit dès 1821 : au n° 16, l'Opéra Le Peletier est inauguré en remplacement de la salle Richelieu détruite dans la tourmente de l'assassinat du duc de Berry. Provisoire, dit-on — il durera plus d'un demi-siècle. La nuit du 14 janvier 1858, Napoléon III et l'impératrice arrivent à l'Opéra quand Felice Orsini lance ses bombes : 12 morts, 156 blessés, mais l'Empereur est indemne. La salle brûle finalement dans la nuit du 28 au 29 octobre 1873, emportant avec elle un demi-siècle de mémoire lyrique. Pendant la Semaine sanglante de 1871, ses murs avaient déjà servi de décor à un massacre de combattants de la Commune, deux officiers improvisant un tribunal expéditif.
Mais la rue se vit aussi au rez-de-chaussée. Au n° 3, la rédaction du National — le journal fondé par Adolphe Thiers et François Arago en 1830 — est le vrai laboratoire de l'opposition libérale puis républicaine. En février 1848, Armand Marrast harangue depuis une fenêtre la foule en marche vers la Madeleine ; dans la même rue, Garnier-Pagès jure de venger les victimes de la fusillade des Capucines. Un café voisin attire depuis les années 1837 toute la bohème romantique — Théophile Gautier, Gérard de Nerval, Pétrus Borel, Hector Berlioz — et le jeune Gustave Flaubert y fait ses premiers pas parisiens en 1842.
La rue change de registre après le Second Empire. Paul Durand-Ruel y installe des locaux annexes de sa galerie (n° 6), qui accueillent en 1877 la troisième exposition des Impressionnistes ; en 1876, c'est au n° 11 que se tient la deuxième exposition du groupe. En 1893, Paul Gauguin y expose ses toiles de Tahiti — fiasco total. Au n° 47, le jeune Maurice de Vlaminck se forme dans une boutique de peinture, tandis qu'une galerie voisine tente de faire éclore une école idéaliste contre le réalisme. La rue Le Peletier aura ainsi accompagné, d'un opéra provisoire en ateliers d'avant-garde, l'essentiel des révolutions esthétiques et politiques du XIXe siècle.