Le 18 février 1806, deux mois après Austerlitz, un décret ordonne l'érection d'un arc de triomphe à la gloire des armées françaises. La formule de la proclamation aux soldats est restée : vous ne rentrerez dans vos foyers que sous des arcs de triomphe. On hésite entre la Bastille et l'Étoile ; c'est la barrière de l'Étoile, en haut des Champs-Élysées, qui l'emporte. Chalgrin dresse les plans.
Le chantier est plus lent que l'Empire. Les fondations à elles seules prennent deux ans dans un terrain instable. En 1810, pour l'entrée solennelle de Marie-Louise à Paris, l'arc n'est encore qu'un socle : on monte en quelques semaines une maquette grandeur nature en charpente et toile peinte, sous laquelle passe le cortège. Chalgrin meurt en 1811 ; les travaux s'arrêtent en 1814.
Louis-Philippe les reprend et l'arc est inauguré en 1836, trente ans après le décret. Il porte les noms de six cent soixante généraux et de cent vingt-huit batailles, et quatre groupes sculptés dont le Départ des volontaires de 1792 de François Rude, plus connu sous le nom de La Marseillaise. C'est la Monarchie de Juillet qui achève le monument impérial, en le rangeant dans une histoire nationale plus large.
Le 15 décembre 1840, le char funèbre du Retour des cendres passe sous l'arc en descendant les Champs-Élysées : c'est la seule fois que Napoléon franchit son propre arc de triomphe. Depuis 1921, la tombe du Soldat inconnu occupe le sol de la voûte. À ne pas confondre avec l'arc du Carrousel, plus petit, achevé lui sous l'Empire en 1808.