En 1877, la première étude de tracé de la ligne Marvejols - Neussargues ne nécessite qu'un ouvrage d'art relativement modeste pour franchir la Truyère. L'ingénieur des Ponts & Chaussées Léon Boyer, qui est chargé de l'étude de la ligne en 1878, présente en 1879 un nouveau tracé passant par le plateau dominant la vallée, 123 m au-dessus de la Truyère : le franchissement de la rivière nécessite dès lors un ouvrage d'art spécifique et on fait appel à Gustave Eiffel (qui vient de réaliser un pont en arc métallique à Porto) pour ce projet de viaduc. Le projet d'Eiffel est approuvé et, en 1880, la construction du viaduc est confiée à sa propre société de Levallois-Perret. Deux ingénieurs de la société, Maurice Koechlin et Emile Nouguier, sont chargés de l'exécution de l'ouvrage.
Les travaux débutent en 1881. Le 26 avril 1884, l'arc central est clavé, et les travaux de construction du viaduc sont achevés en septembre 1884. L'ouvrage est mis à l'épreuve en août 1888, avant d'être ouvert à la circulation des trains.
Le viaduc a été inscrit à l'inventaire supplémentaire des Monuments historiques le 14 septembre 1965.
Depuis la construction du barrage de Grandval, dont les travaux ont été menés de 1955 à 1959, les eaux du lac de barrage ont englouti une partie de la vallée, que le viaduc surplombe dorénavant de 95 m.
Toute la partie métallique du viaduc a été repeinte en rouge "poinsettia" dans les années 1990.
Chercheure à l'Inventaire général du patrimoine culturel d'Auvergne-Rhône-Alpes.