Mehr als 1.000 Jahre gab es keine feste Brücke, die beide Rheinseiten miteinander verband. Das sollte sich Ende des 19. Jahrhunderts ändern. 1882 begannen die Bauarbeiten nach einer deutschlandweiten Ausschreibung. Aus 38 Entwürfen entschied sich das Preisgericht für das Gemeinschaftsprojekt der Firmen Philipp Holzmann und der Gebrüder Benckiser.
Hochwasserkatastrophen im Winter 1882/83 behinderten die Bauarbeiten sehr stark, doch 1885 fanden die Arbeiten an den fünf Stahlbögen auf massiven Sandsteinpfeilern ein glückliches Ende.
3,5 Millionen Kilogramm Schmiedeeisen waren erforderlich, unzählige Nieten hielten die Konstruktion, die nach Einbau der neuen Bögen beim Brückenfest unserer Tage an die Bevölkerung verkauft wurden. Die Spannweiten von 87-99-103-99-87 Meter sorgten nicht nur für einen reibungslosen Schiffsverkehr, sondern trugen in ihrem Wechsel maßgeblich zur eleganten Erscheinung des Bauwerkes bis heute bei.
Am 30. Mai 1885 war es soweit: Die neue Brücke wurde feierlich eingeweiht. An diesem Tag war die Nutzung noch frei. Ab dem 1. Juni 1885 mussten alle Passanten ein Brückengeld zahlen: Vier Pfennig jeder Fußgänger, fünf Pfennig jeder Fahrgast der Pferdebahn, für ein Schwein oder eine Ziege musste immerhin ein Pfennig entrichtet werden, Schüler waren befreit.
Zollbeamte saßen in so genannten Octroihäuschen auf beiden Brückenköpfen und kassierten den Obolus. Was zunächst für drei Jahre befristet war, galt letztlich 27 Jahre lang. Erst 1912 wurde das Brückengeld abgeschafft.
Den Brückenzoll erhob die großherzogliche Landesregierung, um die für die damalige Zeit immensen Baukosten in Höhe von 3,6 Millionen Goldmark zu refinanzieren.
Bereits in den ersten Jahrzehnten des 20. Jahrhunderts nahm das Verkehrsaufkommen derart zu, dass die Brücke 1931 bis 1934 um fünf Meter verbreitert wurde. Kein leichtes Unterfangen, da aus statischen Gründen auch die Pfeiler im instabilen Flussgrund neu gemauert werden mussten.
Zweiter Weltkrieg und Wiederaufbau
1945 sprengten deutsche Pioniere in den letzten Kriegsmonaten (im März) die Brücke, ohne damit den Vormarsch der Alliierten aufhalten zu können. US-Pioniere schlugen für die Dauer des Wiederaufbaus, der 1950 mit einem Brückenfest gekrönt wurde, eine Schiffspontonbrücke, ähnlich wie es sie in kurfürstlicher Zeit seit 1661 gegeben hatte.
Die wiederaufgebaute Brücke in den einfacheren Formen der Neuzeit führte noch Schienenstränge für den Tramverkehr. 1960 erhielt die Kasteler Seite den Kreisel zur Bewältigung der Verkehrsströme von drei aufeinander treffenden Bundesstraßen.
Seit 1945 kommt der Brücke noch eine weitere Bedeutung zu: Nach dem Zweiten Weltkrieg wurde der Rhein zur Grenze zwischen amerikanischer und französischer Besatzungszone erklärt und die Stadt Mainz somit geteilt. Der linksrheinische Teil von Mainz wurde anschließend in das neu gebildete Land Rheinland-Pfalz eingegliedert, während die rechtsrheinischen Stadtteile dem neu gegründeten Bundesland Hessen zugeschlagen wurden.
Das rechtsrheinische Mainz-Kastel wurde wie Mainz-Amöneburg und Mainz-Kostheim unter "treuhändische Verwaltung" durch die heutige hessische Landeshauptstadt Wiesbaden gestellt.
Generalsanierung von 1991 bis 1995
Einen großen Wandel erlebte die Brücke während der Generalsanierung von 1991 bis 1995. Besonders die Stahlbögen mussten ausgetauscht, die Fahrbahnplatten erneuert werden. Im Zuge der Sanierung sorgte die Denkmalpflege dafür, dass neben den technisch und funktional notwendigen Arbeiten auch der ursprüngliche Charakter des Bauwerks Beachtung fand. Bei der Auswahl der Lampen, der Geländer, der Farbigkeit und beim Einbau historischer Details wie der Wappenkartuschen oder eines originalen Halbbogens am Kasteler Ufer versuchte man die alte Schönheit des Bauwerks wieder herzustellen.
Neben der technischen Herausforderungen der Sanierung bewältigten die Brückenbauer der Jetztzeit bei fließendem Verkehr ein Mammutwerk. Insgesamt kostete der Umbau 139,5 Millionen Mark. Viel Geld, das aber angesichts der Funktion der wichtigen Verbindung und der Ästhetik des Bauwerks vor dem berühmten Mainzer Stadtpanorama gut angelegt wurde.
Nach mehr als dreijähriger Generalsanierung wurde die Theodor-Heuss-Brücke am 18. Juli 1995 wieder für den Verkehr freigegeben. An diesem und dem darauffolgenden Tag jedoch nur für rund 200.000 Fußgänger, die aus den beiden Landeshauptstädten diesseits und jenseits des Rheins herbeigeströmt waren, um mit dem Brückenfest ihre schönste Verbindungsachse zu feiern.
Nicht ganz in der Mitte der Brücke markiert das Ortsschild Mainz-Kastel die Landesgrenze zwischen Hessen und Rheinland-Pfalz. Die Straßenbrücke im Zentrum der Stadt war und ist für die Menschen in Mainz auf beiden Rheinseiten schon immer etwas besonderes. Nur so ist der große Andrang nach den Restaurierungsarbeiten des 110 Jahre alten Bauwerks zu verstehen.
Dies war auch bei den insgesamt drei vorausgegangenen Brückenfesten der Fall gewesen. 1995 konnten die Passanten zur Mitfinanzierung des Fests mit seinen sieben Bühnen, einem doppelten Musikfeuerwerk und zum Erwerb einer kleinen Erinnerung einen Brückenzoll entrichten.