Проект метромоста был разработан в 1987 году. По первоначальному проекту по  мосту не предусматривалось движение автомобильного транспорта. Строительство началось в 1992 году, но через три года было прекращено из-за отсутствия финансирования.

В 2000 году строительство моста продолжили уже по измененному проекту. Новый мост по проекту имел уже два яруса — нижний для поездов метро и верхний - для автотранспорта. 4 ноября 2009 мост был открыт для движения автотранспорта, что значительным образом разгрузило близлежащие мосты и в целом всю транспортную инфраструктуру города.

4 ноября 2012 года состоялось торжественное открытие станции метро «Горьковская». Между заречной и нагорной частями Нижнего Новгорода впервые в истории начало курсировать метро. С открытием новой станции пассажиропоток нижегородского метрополитена увеличился в будние дни в 2,7 раза, что показывает, насколько «Горьковская» оказалась востребованной среди нижегородцев.

Метромост находится в трех километрах от устья Оки при впадении её в Волгу, между Канавинским и Молитовским автомобильными мостами. Общая длина мостового перехода вместе с подходами составляет более 6 километров.