První návrhy na výstavbu dálnice se v Československu objevily již ve 30. letech 20. století. A samotná stavba dálnice D1 byla schválena v listopadu 1938 a předpokládala dálniční propojení Prahy a Podkarpatské Rusi. Se stavbou se začalo 2. května 1939 a v srpnu 1939 byly stavební práce už v plném proudu. S výstavbou celé dálnice se počítalo během neuvěřitelných čtyř let. Po okupaci Německem byly plány z části změněny, ale výstavba i tak pokračovala až do roku 1942. Poté byla, po postupném omezování, definitivně zastavena, protože cementu a oceli bylo v té době potřeba úplně jinde.
Po válce bylo nejdříve dekretem prezidenta Beneše 1. října 1945 rozhodnuto o pokračování výstavby dálnice. Avšak po únoru roku 1948 došlo ke znárodnění firem, které se podílely na stavbě a v roce 1950 se již s dostavbou dálnice nepočítalo. Stavba jako taková ztratila svůj význam a pohled se přesunul k jiným důležitějším socialistickým stavbám. Celkově se tedy od roku 1939 do roku 1950 rozestavělo asi 30% dálnice mezi Prahou a Brnem.
O obnově stavby dálnice Praha – Brno se rozhodlo naštěstí později, neboť předsednictvo vlády 8. srpna 1967 odsouhlasilo opětovné zahájení její výstavby. Po jejím obnovení se počítalo s tím, že dálnice povede až na Slovensko a končit bude na hraničním přechodu Starý Hrozenkov. Stavba se slibně rozjela a 12. července 1971, tedy před více než 45 lety, byl v Československu konečně otevřen první úsek dálnice D1 a to z Prahy do Mirošovic v celkové délce 22,6 kilometru. Současná délka dálnice D1 je 377 kilometrů a v provozu je 352 kilometrů.
Na dálnici D1, se s rychlým rozvojem automobilismu v 90. letech, markantně zvýšil provoz. Později také vstup České republiky do Evropské unie a zrušení celních kontrol způsobily, že se dálnice D1 stala atraktivní spojnicí mezi západními státy a střední a východní Evropou. V současnosti je dálnice D1 hlavním a nejvýznamnějším úsekem z Prahy do Brna a také nejvytíženější dálnicí u nás. A to s sebou bohužel přináší nemalé potíže.
Velký provoz, starší úseky dálnice konstruované na nižší maximální rychlost než je dnes běžné a také trasa dálnice, která vede ve vyšší nadmořské výšce a s tím související změny počasí. To jsou jedny z hlavních důvodů, proč se dálnice D1stává nevyhovující, je často přetížená a až příliš často dochází k mnoha dopravním nehodám.
A proto se výhledově se plánuje modernizace dálnice D1, přestavba a její rozšíření na šest jízdních pruhů v celém úseku Praha – Brno. Markantním problémem tohoto náročného projektu je však jeho financování. Technická náročnost záměru, cenu přestavby takového rozměru, velmi navyšuje. Plánovaná přestavba je tedy odsunula do vzdálené budoucnosti a to pravděpodobně až do roku 2050. Schválena byla pouze modernizace a rozšíření dálnice.
Nepohodlné a především velmi rizikové betonové desky budou rozdrceny a pak znovu použity pro novou konstrukci dálnice. Díky nového povrchu zmizí na D1 tolik nenáviděné praskliny a nebudou se již tvořit vyjeté koleje. Modernizace dálnice D1 zahrnuje i úpravu odbočovacích a připojovacích pruhů a také doplnění protihlukových opatření. Modernizace prvních úseků dálnice D1 byla dokončena v roce 2014 a 2015. Rekonstrukce všech úseků by měla trvat celkem 5 až 10 let. Dosavadní rekonstrukce dálnice D1 je rozdělena do 21 úseků, celkové náklady se očekávají okolo 24 miliard Kč.