Sur le plan de la Ville de Rodez, dessiné en 1899 par Fabre, surveillant des travaux, sont esquissés les tracés de l’avenue du Quinze-Arbres, du chemin des Quinze-Arbres et de la déviation de l’avenue de Toulouse pour la réalisation du sens unique. Ce n’est toutefois qu’en 1925 que l’aménagement d’une rue qui sera dénommée « Sadi-Carnot » est réalisé à l’emplacement du chemin dit « des Quinze-Arbres » existant entre la rue Sarrus et la rue du Général-Viala. Un tronçon reliant le chemin à l’avenue des Quinze-Arbres est alors construit et le chemin large de 4 mètres est élargi à 6 mètres.
Quelques constructions figurent sur le plan dressé par Soumet en septembre 1925, dont la première HBM de la ville de Rodez construite en 1911 et la maison Lagarrigue (actuel n° 13). Plusieurs maisons sont édifiées avant la Seconde Guerre mondiale, dont l’immeuble à pignon en façade sud qui signale l’entrée de la rue.
L’HBM de la ville est détruite après la Seconde Guerre mondiale et remplacée par un immeuble HLM achevé en 1965. Plusieurs copropriétés sont aussi édifiées à la même époque dans la rue.
