Die Köhlbrandbrücke war seit Beginn der Planungen in den sechziger Jahren nicht nur als wichtigste Ost-West-Verbindung für den Hamburger Hafen, sondern auch als Zubringer für die A7 und den Elbtunnel gedacht. Die Bauwerke erfüllen ihre verkehrspolitische Rolle für Deutschlands größten Hafen und sein nach Nord- und Osteuropa reichendes Hinterland nur gemeinsam.
Die A7, heute eine der wichtigsten Nord-Süd-Achsen Europas, bestand noch zur Bauzeit der Köhlbrandbrücke nur aus längeren, noch nicht verbundenen Streckenabschnitten. Ein entscheidender Lückenschluss war der Bau durch Hamburger Stadtgebiet und der 1975 eröffnete Elbtunnel.
Der Hamburger Hafen hatte sich seit Ende des Krieges weiterentwickelt. Wachsender Welthandel und der sich abzeichnende Siegeszug des Containers machten eine Ausweitung des Hafens nach Westen erforderlich. Voraussetzung dafür war eine leistungsfähige Brücke über den Köhlbrand, denn die drei Fährschiffe, die bis dahin den Verkehr über die dicht befahrene Wasserstraße abgewickelt hatten, besaßen lediglich die Kapazität von 6.000 Fahrzeugen täglich.
Eine klassische Hängebrücke nach Art der Golden-Gate-Bridge wäre wegen der geringen Spannweite unwirtschaftlich gewesen.
Mit einer Bogenbrücke hätte sich die wegen des Schiffsverkehrs erforderliche lichte Höhe von 53 Metern nicht realisieren lassen. Die optimale Lösung war die Konstruktion einer Schrägseilbrücke, deren eleganten, preisgekrönten Entwurf der Architekt Egon Jux lieferte.
Nach knapp fünfjähriger Bauzeit wurde die Köhlbrandbrücke 1974 von Bundespräsident Walter Scheel eröffnet, ein Jahr später der Elbtunnel.