瑞士工程师卡尔·爱德华·格吕纳于1947年提出建设贯穿阿尔卑斯山铁路隧道的设想。他当时预计，这条隧道能在21世纪初建成。
1963年，瑞士政府设立一个委员会，研究隧道建设计划，但是各种方案不一。最终，瑞士官方于1983年认定，建造这样的铁路隧道并非当务之急，从而计划被搁置。
1992年，瑞士举行全民公决，结果多数人支持建隧道。但是，由于耗资争议，建造计划再次受阻。
1998年11月，又一次公投最终决定工程上马。
为节省建造时间，戈特哈德隧道工程分5段同时施工，最多时超过2000名工人同时工作。东线和西线隧道分别于2010年10月和2011年3月贯通。
整个工程耗资大约120亿瑞士法郎（约合792亿元人民币）。
