I 1731 blev der anlagt et anlæg til fremstilling af brændt kalk. Kalken blev anvendt som byggemateriale.
Kalkbrænderiet har givet navn til Gammel Kalkbrænderi Vej og lå omkring hvor >Nordhavn Station ligger i dag. Virksomheden havde sin egen havn, der lå hvor Københavns Frihavn blev anlagt i 1890’erne.
Fordi frihavnen var et lukket område, var det nødvendigt at anlægge en ny havn til kalkbrænderiet. Den kom til i 1890’erne.
Som adgangsvej opstod Kalkbrænderihavnsgade, som muliggjorde kørende trafik til havnen, uden at den skulle krydse jernbanelinjen.
En del af vejen hed tidligere Gittervej, fordi den gik langs med det gitter, der omgav frihavnen.
Svanemøllebugten blev fyldt op i årene omkring 1. Verdenskrig, og hertil blev der blandt andet brugt jord fra udgravningen af tunnelen til Boulevardbanen.
Én af de markante bygninger langs vejen er PFA-pensions kontorkompleks, der er beskrevet i artiklen om Sundkrogsgade.
Foran bygningen ud mod Kalkbrænderihavnsgade, står Bjørn Nørgaards skulpturgruppe “Tumlinger på livets vej” (herunder). Den blev opstillet i 2014.
Ved Kalkbrænderihavnen ligger Svanemølleværket.