Nace de la calle de Alcalá, entre el parque del Retiro y las Escuelas Aguirre (actual Casa Árabe) en el barrio de Recoletos, y finaliza en el nacimiento de la M-23 junto a Torrespaña, antes de que esta cruce la M-30.

Debe su nombre al político y general Leopoldo O'Donnell.

El origen de la calle está en 1868 cuando se derribó la cerca que rodeaba aún Madrid.

Se creó un paseo de Ronda que seguía el perímetro de aquella.

En el 18 de la calle, vivió el constructor Jesús Gil,[1]​ con su esposa e hijos.