民国三十四年（1945年），日本投降后属北平市郊区。
1949年7月，属北平市（后改为北京市）第十六区。
1950年8月1日至1952年8月31日，属北京市第十三区（1952年9月1日，十三区改称海淀区）。
1957年，成立沙窝街道，辖域包括现万寿路街道和永定路街道辖域。
1958年，由玉渊潭公社居民工作部负责。
1962年，恢复原建制。
1979年，原七机部二院居民区划出，成立永定路街道。
2019年9月，北京市海淀区调整万寿路街道辖区范围。
辖区四至范围调整为：西至西四环路—复兴路—采石路7号院社区东—北太平路—301医院西院围墙—西四环路一线，与永定路街道接壤；北至永定河引水渠，与八里庄街道接壤；东至翠微路—莲石路一线，与羊坊店街道接壤；南至莲花河，与丰台区接壤。