A 20. század hajnalán Budapest rohamtempóban fejlődött és növekedett, a népességszám gyarapodott és nagyszabású építkezések folytak a város számos pontján. A fellendülés következtében fokozatosan kitolódtak a város határai is, amely új infrastrukturális fejlesztéseket követelt maga után.
Budapest városvezetésében már 1908-ban felmerült egy újabb Duna-híd építésének ötlete a város déli oldalán, a jelenlegi Petőfi híd helyén, amely a város többi hídjának tehermentesítését segítette volna, azonban az ötlet versengett a Duna északi szakaszára tervezett, óbudai híd javaslatával. Habár a döntés végül az utóbbi hídra esett, az első világháború kitörése következtében a hidak megépítése lekerült a napirendről.
Bő két évtizeddel később, 1930-ban került újra a törvényhozás elé a lágymányosi Duna-híd építésének javaslata, ez alkalommal pedig döntöttek is a kérdésről,
A pályázatra 17 pályaterv érkezett be, melyek közül hármat díjazott és további hármat megvásárolt a főváros. Első díjat Kossalka János és Walder Gyula lánchíd-, a második díjat Mihailich Győző és Kotsis Iván ívhíd-, a harmadik díjat Kis Jenő és Sávoly Pál merevítő-tartós ívhíd terve nyerte el.
Érdekesség, hogy mindegyik pályamű esetében a a főtartók a pályaszerkezet szintje fölé emelkedtek, mivel az eredeti pályázati kiírás szerint a felsőpályás hídszerkezet nem lett volna gazdaságosan kivitelezhető. Ennek oka az volt, hogy ekkor még a híd közvetlen környezetében helyezkedett el az óriási méretekkel rendelkező Elevátor-ház, illetve több kisebb épület a Boráros téren, amelyeket (az alacsonyra tervezett pesti feljáró miatt) jelentősen át kellett volna alakítani, ez pedig megemelte volna a költségeket.
Az 1937-re elkészült híd pesti hídfőjénél a nagykörúti villamos hurokvégállomását alakították ki, amelyet úttest és a 66-os villamos Dél-Budára közlekedő sínei öleltek körül. A kitolt feljáróval pedig a jobb oldalon látható Elevátor-ház átalakítását is sikerült elkerülni.
Később megszüntették a hurokvégállomást és középperonos megállókat létesítettek a feltöltött feljáróra. 1952-től pedig már a 4-6-os villamos is átjárt Budára.
A második világháború során a visszavonuló német katonák a többi budapesti híd mellett a Horthy Miklós hidat sem kímélték.
Bár ugyanebben az évben a szovjet hadsereg ideiglenes hadihidat épített helyére, a teljes helyreállításra bő hét évet kellett várni, 1952. november 22-én adták át az újjáépített hídszerkezetet, melyet Petőfi Sándor költő tiszteletére Petőfi hídnak neveztek el.
1979-80-ban egy újabb rekonstrukcióra került sor, amikor is szűkítették a járdák szélességét, ezzel eltűntetve a bicikli sávokat, ugyanakkor 3×3 sávossá alakítva a pályaszerkezetet, melyből 1-1 sávnyi szélességet a középen közlekedő villamosok foglalnak el.
Napjainkra újból aktuálissá vált a híd felújítása, melyet a hellyel-közzel omladozó burkolat vagy a csupán 40 km/h-val közlekedő villamosok is jól jeleznek. Ennek előkészítő munkálatai idén meg is kezdődtek, társadalmi egyeztetés indult a Budapest Közlekedési Központ felhívására, melyet a tervezés előkészületei követnek. Várhatóan még ebben az évtizedben, a Lánchíd rekonstrukcióját követően sor kerülhet a Petőfi híd felújítására is.