Le mura romane di Torino, che terminavano prima della via Segusina o Decumana, ove rimasero fino ai tempi della Cittadella di Torino, furono abbattute per aprire totalmente la nuova via Cernaia, negli anni dal 1850 al 1855. La piazza fu aperta per diventare un elegante biglietto da visita della città per i viaggiatori in arrivo dall'appena nata stazione di Porta Susa. Il 25 giugno 1864 venne battezzata come Piazza San Martino[1], dedicata alla Battaglia di San Martino del 1859, e comunicante con l'omonimo corso che ancora vi confluisce.
Qui abitò anche Edmondo De Amicis, nel palazzo all'angolo nord, dove scrisse il suo libro più famoso, Cuore.[2] Sempre nello stesso edificio visse per un breve periodo di tempo Emilio Salgari.[3]
Venne cambiata la nomenclatura dal comune da piazza San Martino in Piazza XVIII Dicembre nel 1946, per ricordare le vittime dell'eccidio commesso dai fascisti di Piero Brandimarte, la cosiddetta strage di Torino, tra il 18 e il 20 dicembre 1922.[4]
Negli anni 1960 venne eretto, al limite con via Cernaia, il Grattacielo RAI, allora uno degli edifici più alti della città, seppur oggi non più utilizzato allo scopo originario.