W pierwszych dniach powstania warszawskiego plac był miejscem walk dywizjonu „Jeleń”. Został opanowany przez powstańców już 1 sierpnia, jednak dalsze ataki przeprowadzone na budynki w dzielnicy policyjnej zakończyły się niepowodzeniem – oddziały polskie zostały zmuszone do wycofania się, ponosząc ogromne straty. W odwecie Niemcy dokonali masowych mordów na polskich cywilach, rozstrzeliwując okolicznych mieszkańców m.in. na terenie ogrodu jordanowskiego przy ul. Bagatela. W trakcie i po powstaniu część kamienic znajdujących się przy placu oraz jeden domek rogatkowy zostały spalone.
W styczniu 1946 roku uruchomiono pierwszą w Warszawie linię trolejbusową „A” na trasie ulica Trębacka−plac Unii Lubelskiej.
W październiku 1948 w kamienicy Adama Bromkego (ul. Bagatela 14) otwarto pierwszy salon Klubu Międzynarodowej Prasy i Książki z ofertą 180 czasopism z 30 państw.
W 1962 przy placu, w miejscu dawnej końcowej stacji kolejki grójeckiej, wzniesiono pawilon „Supersam”. W 2006 budynek został zburzony, a na jego miejscu w latach 2010–2013 wzniesiono centrum biurowo-handlowe Plac Unii.
W 1964 zakończono przebudowę węzła komunikacyjnego na placu − ruch tramwajowy skierowano przez jego środek, a ruch kołowy wokół ronda.