Prolongement de la rue rue Pauline Borgèse, du Boulevard Victor Hugo au carrefour Bineau, elle est plantée principalement de tilleuls et de platanes. Cette rue fut la première à être équipée d'horodateurs marchant sur batteries rechargées par des panneaux solaires. Son nom a été donné par arrêté du maire Narcisse Désiré Ancelle, le 2 mai 1867
Elle doit son nom au couvent des Dames Augustines Anglaises. Les chanoinesses régulières de l'ordre de Saint-Augustin possédaient l'abbaye Notre-Dame de Beaulieu, ou abbaye de Sin. Deux branches sont issues de cet ordre : l'une s'installa à Arras, l'autre à Paris au XVIIe siècle. L'ordre des Dames chanoinesses anglaises de Saint-Augustin s'établit en mai 1639, rue des Fossés-Saint-Victor, actuellement 55 63, rue du Cardinal Lemoine à Paris. Ces religieuses avaient pour but l'instruction des jeunes filles nées en Angleterre ou de père et de mère anglais, auxquelles vinrent s'ajouter les jeunes filles françaises à partir de 1655. Ce couvent s'appela Notre-Dame de Sion. Il s'agrandit considérablement à la fin du XVIIe siècle jusqu'à recouvrir la plus grande partie du site des arènes de Lutèce.
Durant la Terreur, ce couvent fut transformé en prison pour les religieuses qui n'avaient pas voulu renoncer à leur foi, mais aussi pour d'autres femmes de toute origine. Il reprit son activité normale sous l'Empire. Expropriées par le percement de la rue Monge, en 1860, les religieuses durent partir pour Neuilly et s'établirent dans le vaste site entre ce qui devint le carrefour Bineau et le boulevard Victor-Hugo. La communauté y fit édifier un cloître, qui longeait la rue ; celle-ci prit, par habitude, leur nom.
En mai 1870, les insurgés de la Commune envahirent Neuilly et les religieuses durent quitter leur couvent, ainsi que cela a été relaté par un témoin à la Gazette des Tribunaux:
« Le 19 mai dernier, les insurgés qui se trouvaient à Neuilly, après avoir envahi la maison des religieuses des Dames augustines anglaises, située boulevard Eugène, dans le parc, se sont emparés, dans la chapelle, des objets servant au culte et se sont dirigés processionnellement sur Levallois-Perret. L'un d'eux marchait en tête avec une sonnette ; un autre porteur d'un bénitier et d'un goupillon aspergeait les passants ; un troisième, affublé d'un large et long morceau d'étoffe rouge, un drapeau peut-être, semblait un cardinal... Deux autres, de chaque côté, singeaient ainsi les plus hauts dignitaires de l'Église... Le reste de la troupe suivait en chantant et psalmodiait des chansons obscènes... Enfin le scandale parut tel à un officier de la localité qu'il fit arrêter toute cette tourbe immonde ; mais peu de temps après, un ordre du comité, qui gouvernait Levallois-Perret, fit mettre en liberté tous les acteurs de cette triste scène. »
La grande crise, ourdie par Waldeck-Rousseau et Émile Combes, « en faisant renaître le délit d'opinion et en créant une catégorie de suspects, écartés des emplois », sera la cause de la dissolution et de l'expatriation de nombre de congrégations religieuses de 1892 à 1905. Et c'est ainsi que les Dames augustines anglaises quittèrent Neuilly et la France