Au début du 19ème siècle, pour gagner la banlieue, les voies au départ de la gare Saint-Lazare (alors embarcadère de Saint-Germain) fusionnaient pour entrer dans un tunnel à deux voies dans le secteur des Batignolles.
L’accroissement rapide du trafic et l’ouverture de plusieurs lignes ont imposés alors le dédoublement du tunnel. Entre 1862 et 1867, de nouveaux travaux d’agrandissement de la gare, ont provoqué la création d’une troisième voute. Située à l’extrême gauche, elle était spécialement affectée à la ligne d’Auteuil qui dessert la Petite Ceinture après la gare des Batignolles, ligne qui n’existe plus aujourd’hui.
Ensuite la création d’une quatrième voûte du tunnel fut nécessaire. Ces travaux liés à l’amélioration des accès de la gare entraînèrent la démolition du bureau des voyageurs des Batignolles construit à cheval sur les voies. La réalisation se fit de manière assez audacieuse en élargissant la tranchée sous la rue de Rome.
Ce sont donc quatre tunnels parallèles de plus de 300m qui permettaient d’écouler difficilement le trafic. Mais le 5 octobre 1921, à 18 heures, une collision entre deux trains sous le tunnel, provoqua la mort de plusieurs voyageurs dans 16 voitures entièrement carbonisées. Suite à cela, la destruction de trois galeries sur quatre a été mise en œuvre 15 jours plus tard, ne laissant qu’un seul tunnel isolé.
Ce tunnel est aujourd’hui dévolu à la ligne L : Paris Saint-Lazare – vers Versailles Rive Droite, Noisy le Roi et Saint Germain Grande Couronne.