Остоженка известна с XIV века. В источниках под 1328 годом упоминается село Семченское, находившееся в окрестностях Остоженки.

В XVII веке приблизительно на середине улицы стояла Конюшенная слобода (от неё остался по сей день Староконюшеный переулок). Иван IV Грозный зачислил эту улицу в опричнину, и после этого здесь стала селиться знать.

В 1771 году главнокомандующий Москвы П. Д. Еропкин построил роскошное здание (дом 38), в 1806 году купечество выкупило его и передало открытому за два года до этого коммерческому училищу.

Дом 48 является памятником русского зодчества. Его проектировал В. П. Стасов, а возводил в 30-х годах XIX века Ф. М. Шестаков. Дом 49 был построен в начале XIX века. Это типичный московский особнячок, небольшой и уютный. На Остоженке жили в то время писатели и деятели театра, учёные и видные государственные деятели, знаменитые купцы, чиновники, представители духовенства...