Le réseau ancien
Les premiers égouts parisiens ont été creusés par les Romains sous l'actuel boulevard Saint-Michel.
Au Moyen Âge, les égouts sont longtemps à ciel ouvert. Les premiers égouts à fossés ouverts apparaissent au XIV siècle. Le réseau se développe surtout à l'époque du prévôt Hugues Aubriot, qui fait construire en 1374 le premier égout voûté et maçonné sous la rue Montmartre.
Jusqu'au XVIIIe siècle, les urines et matières fécales sont recueillies dans des fosses d'aisance peu étanches qui participent à la dégradation des nappes phréatiques les plus superficielles et à la pollution des eaux de puits. Les fosses d'aisance sont vidées régulièrement par des vidangeurs. Les matières fécales extraites lors des vidanges sont acheminées au pied des Buttes-Chaumont où elles se dessèchent. La matière ainsi obtenue est ensuite revendue aux agriculteurs comme engrais.
Les égouts se développent peu à peu, mais il faut attendre la grande épidémie de peste et de choléra de 1832 pour voir adopter par la ville une grande politique d'assainissement. Les égouts sont encore fort peu nombreux au début du XIXe siècle: moins de 50 kilomètres (pour plus de 2 000 à la fin du XXe).
Le peu d'égouts existant est mal connu de l'Administration de l'époque, qui n'en possède pas les plans. L'inspecteur des travaux de la ville de Paris Pierre Emmanuel Bruneseau (1751-1819) entreprit d'ailleurs d'en établir la cartographie tout en tentant d'en réaliser le curage. Ami de Victor Hugo, il est cité dans "Les Misérables".
Rive droite, le grand égout suit le lit du "Ru de Ménilmontant" qui reçoit plusieurs ruisseaux descendants des buttes de Belleville et de Ménilmontant. Il se jette dans la Seine à hauteur du Pont de l'Alma. D'autres égouts descendent également vers la Seine, drainant sa rive nord.
Rive gauche, c'est la Bièvre qui joue le rôle d'égout collecteur principal. Déjà au Moyen âge, les parisiens utilisaient les pentes naturelles de la Montagne Sainte-Geneviève pour évacuer les excréments vers la Bièvre ou directement vers la Seine. Notons qu'à cette époque, l'eau de la Seine est puisée pour être consommée.
Le réseau moderne
C'est Eugène Belgrand qui, sous l'impulsion du préfet Haussmann, en adéquation avec les théories hygiénistes, entreprend à partir de 1854 le vaste chantier d'assainissement dont est issu le réseau d'égouts actuel. Ils installent des collecteurs sous les artères nouvellement percées.
Les immeubles sont progressivement contraints par la loi de 1894 à déverser leurs eaux pluviales et ménagères dans le réseau des égouts : c'est le tout-à-l'égout, ce qui signifie qu'aucune eau usée ne doit être rejetée directement dans la Seine.
Les égouts eux-mêmes ne débouchent plus dans la Seine à l'intérieur de Paris mais loin en aval, à Asnières-sur-Seine. Pour y parvenir, les réseaux de la rive gauche se rejoignent au pont de l'Alma, où ils passent sous la Seine par un siphon.
La pollution de la Seine par le déversement des égouts pousse les successeurs d'Haussmann à mettre en place un système d'épandage. Les collecteurs sont prolongés jusqu'à Achères où les eaux d'égout sont exposées sur des champs d'épandage.
À partir de 1930, les eaux sont traitées dans des usines d'épuration. La plus importante est celle d'Achères, mais d'autres stations sont installées sur d'autres sites : Valenton (94), Noisy-le-Grand (93), Colombes (92)
Évolution de la longueur du réseau
| Date | Longueur du réseau (km) |
| 1806 | 23 |
| 1815 | 28 |
| 1825 | 34 |
| 1830 | 45 |
| 1848 | 134 |
| 1852 | 157 |
| 1870 | plus de 500 |
| fin XIX | 1 000 |
| aujourd'hui | 2 450 |
