Les grands moulins font partie, avec ceux de Corbeil et ceux de Paris dans le 13 arrondissement, des grandes infrastructures du XIX siècle destinées à alimenter la capitale en farine à partir des plaines de la Brie et de la Beauce.
Le moulin, situé à proximité immédiate de Paris, entre le canal de l'Ourcq et les voies du chemin de fer de l'est, est un haut bâtiment de huit étages comprenant 24 meules. Il faisait face, lors de sa construction, aux Moulins de Piètremont, situés de l'autre côté du canal. En 1915, cette minoterie traite 600 quintaux de céréales par jour et est, par son importance, le 7 moulin alimentant Paris.
Le moulin est reconstruit en 1923 pour la Société des Grands Moulins de Paris créée par le fils du fondateur, par l'architecte Eugène Haug (collaborateur de Paul Friesé), avec une structure de béton dans laquelle s'intègre un remplissage en briques. Deux importants silos, l'un de 100 000 quintaux, l'autre de 70 000 (porté en 1934 à 130 000 quintaux), sont également construits par Eugène Haug et Ed. Zublin. La chaufferie de 1926 a une chaudière de type Babcock et Wilcox.
Après les dégâts de la guerre et notamment l'incendie du 19 août 1944, Le moulin, les silos et la chaufferie sont restaurés en 1945 par l'architecte Jean Bailly, qui créera de nouveaux bâtiments (la semoulerie en 1952, les ateliers et garages). En 1994, le site est repris par le céréalier Soufflet, conjointement avec les Grands moulins de Corbeil.
En juin 2001, le groupe Soufflet, propriétaire des Grands Moulins de Pantin ferme la meunerie ; le bâtiment est racheté par Meunier Immobilier, filiale du groupe BNP Paribas qui décide sa transformation en bureaux.