Vejen er anlagt omkring 1860 og blev fra 1880’erne adgangsvej til bryggeriet Ny Carlsberg.
Den hed tidligere Bakkegårdsvej, efter Gammel Bakkegård (Se også Bakkegårds Allé) og før da Thaysensvej efter en direktør Thaysen, hvis villa lå på hjørnet af Vesterbrogade og Vesterfællesvej.
Den udgik dengang fra Enghavevej, men blev omkring 1900 forlænget til Sønder Boulevard.
Brygger Carl Jacobsen og hans familie boede i stuehuset til Gammel Bakkegård indtil 1893, hvor han fik det revet ned og istedet opførte en villa på samme sted.
Ved Ny Carlsberg Vej ligger nogle af de senest opførte bygninger fra Carlsberg-Bryggeriernes tid (billedet herunder). De bliver omdannet til boliger, og får navnene Vilhelm Hus og Beckmanns Tårn.
Ny Carlsberg Vej starter i dag ved Sønder Boulevard på Vesterbro. Vejkrydset danner en skarp vinkel, fordi Ny Carlsberg Vejs oprindelige linjeføring er fortsat hertil.
I 1913 blev Ny Carlsberg Vejens Skole opført efter tegninger af Københavns Kommunes stadsarkitekt Hans Wright (1854-1925). Skolen havde fra starten plads til mere end 1100 elever.
I 1921 blev Alsgades Skole opført ved siden af, og de to skoler er bygget sammen. I 2003 fusionerede de under navnet Vesterbro Ny Skole.