Za Ludvíka XIV. se poprvé začalo uvažovat o prodloužení kanálu Ourcq až do Paříže a jeho využití pro přívod pitné vody, jejíž nedostatek trápil obyvatele hlavního města. Pierre-Paul Riquet, který projektoval Canal du Midi, navrhl prokopat kanál až do oblasti dnešního náměstí Place de la Nation. Jeho smrt v roce 1680 a příliš vysoké náklady na stavbu však ukončily tyto plány. Obdobný projekt na konci 18. století přerušila Francouzská revoluce. Teprve Napoleon Bonaparte definitivně prosadil výstavbu vodního kanálu, když vydal 19. května 1802 výnos o jeho stavbě. Základní kámen byl položen 23. září. Výstavba kanálu byla částečně financována z daně na víno. Dohledem nad stavbou byl pověřen inženýr a fyzik Pierre-Simon Girard (1765-1835), který jako jeden ze 160 učenců doprovázel Napoleona na jeho tažení do Egypta v roce 1798. Konečný projekt byl přeložen v lednu 1804 a musel řešit jednak splavnost kanálu a rovněž přívod pitné vody do Paříže, takže v kanálu nesměla být stojatá voda. Třetím úkolem bylo napájení vodou kanály Saint-Denis a Saint-Martin. Voda do kanálu Villette přitekla 2. prosince 1808, 15. srpna 1809 byla voda rozvedena do městských fontán a 15. srpna 1813 připlula do vesnice Villette u Paříže první loď. Po pádu císařství byly práce přerušeny a v roce 1818 získala koncesi na dostavbu a provozování kanálu soukromá společnost. Za dostavbu získala kanál na 99 let a právo vybírat mýtné. Po dokončení kanálu se zjistilo, že jeho sklon je příliš velký a tudíž je zde příliš silný proud. Proto zde bylo vybudováno pět plavebních komor, což znemožnilo velkým lodím proplouvat kanálem. První loď proplula kanálem Ourcq přes Villette až do kanálu Saint-Martin 4. listopadu 1825. Tím byla síť pařížských kanálů po 23 letech práce dokončena.