En 1785, les bains sur pilotis sont créés. La piscine comprenait un restaurant et des salons privés. En 1801, le maître-nageur Deligny fonde une école royale de natation.
En 1900, les épreuves de natation des Jeux olympiques à Paris se déroulent à la piscine Deligny.
En 1919, est mis en place un système de filtrage des dépôts boueux qui incommodent les baigneurs.
Dans les années 1960, des défilés de mode en maillots de bain y sont organisés.
À partir des années 1970, le solarium supérieur de la piscine est un haut lieu d'exposition des seins nus à Paris.
Le député RI de la 8e circonscription du Rhône Emmanuel Hamel a écrit une lettre de protestation au ministère de l'Intérieur en août 1973, en raison de la proximité de la piscine avec l'Assemblée nationale (on pouvait voir l'intérieur de la piscine depuis un endroit précis du pont de la Concorde). Cette réclamation ne fut pas suivie d'effet, mais le directeur de la piscine réserva un secteur du solarium pour les adeptes du monokini, dont l'entrée était interdite aux enfants[2].
En 1990, une péniche amarrée au Pont de Tolbiac heurte la piscine.
Le , en quarante minutes, la piscine coule dans la Seine[3].
