0至1970年代，曾提出过兴建二郎山隧道的方案。1983年，二郎山路段开始实行单向管制放行，但是仍然时常发生堵车、断道的状况。1995年，中国政府决定投入巨资整治川藏公路，并将二郎山隧道工程正式列入“九五计划”重点建设项目。整个工程设计概算4.89亿元人民币，竣工决算4.39亿元人民币 ，由武警交通第一总队和铁道部第十六工程局五处（现为“中铁十六局集团第五工程有限公司”）负责施工。二郎山隧道的建成，结束了川藏公路二郎山路段持续十余年的单向管制通车，保证了全天候通车。比原路线缩短里程25公里，缩短行车时间3小