Asentada sobre un pronunciado barranco, desde la Edad Media, la calle Segovia ha constitutido una de las vías de entrada más importantes de la ciudad ya que comunicaba el centro de la ciudad con el antiguo camino que discurría hasta Segovia.
Con la condecoración de Madrid como establecimiento de la Corte, el rey Felipe II dispuso una ordenación urbanística de la zona para adecentar la entrada desde Segovia a la Villa y Corte de Madrid. Para ello, el proyecto contempló la construcción de un puente sobre el antiguo arroyo San Pedro y denominado, hasta nuestros días, como el puente de Segovia.
Con respecto a la calle, se derribaron algunas casas, se niveló el terreno y se allanó para que el paso de carruajes, mercancías, transporte y animales fuera más sencillo. Con este remodelación, la calle pasó a llamarse Real Nueva, pero con el tiempo, los madrileños debido a la cercanía con el puente de Segovia y la vinculación con el camino que seguía la calle, decidieron homogeneizarlo y denominarlo Calle y Puente de Segovia.
Desde sus orígenes, la calle Segovia estuvo dominada por establecimientos industriales y fabriles por su lejanía del centro de la ciudad, por ello se favoreció el desarrollo de un caserío, próximo al río y de numerosas fábricas de textiles.
La calle Segovia es diferenciada por tener dos tramos muy señalados durante su recorrido. Uno determinado por el casco medieval de Madrid, que discurre por el llamado, Madrid de los Austrias, flanqueada por edificios y monumentos con un gran carácter histórico-artístico como la Iglesia de San Pedro el Viejo, el Palacio de Anglona, la Plaza de la Paja o de la Cruz Verde y el famoso viaducto.
En su segundo tramo, la calle se ensanche notablemente, convirtiéndose en una avenida y dando acceso al barrio que surgió en la segunda mitad del siglo XIX, con edificios más modernos y con finalidades mucho más distintas a su comienzo.
Actualmente, la calle Segovia es considerada una de las más antiguas de Madrid y muy concurrida por su proximidad al centro urbano, río Manzanares y por fotógrafos debido al majestuoso viaducto que une su calle.