W 1881 poprowadzono Alejami linię tramwaju konnego, a w 1908 – tramwaju elektrycznego. Cechą charakterystyczną Alej Ujazdowskich był nietypowy dla Warszawy sposób ułożenia torowiska. Pomimo szerokości jezdni wynoszącej 14 metrów na całej długości Alej ułożono je nie pośrodku jezdni, ale przy chodnikach.
11 grudnia 1922 roku przeciwnicy wyboru Gabriela Narutowicza na prezydenta Rzeczypospolitej Polskiej zbudowali na rogu Alej Ujazdowskich i ul. Pięknej barykadę z ławek, usiłując nie dopuścić go do Sejmu w celu złożenia przysięgi przed Zgromadzeniem Narodowym.
Zabudowa ulicy ucierpiała w czasie obrony Warszawy we wrześniu 1939. 5 października 1939 Adolf Hitler przyjął w Alejach Ujazdowskich defiladę zwycięstwa wojsk niemieckich. Trybunę honorową dla kanclerza III Rzeszy ustawiono na wysokości wylotu ulicy Chopina (po stronie parku Ujazdowskiego). Była to jedyna wizyta Adolfa Hitlera w okupowanej Warszawie.