改革开放初期，地处东部经济发达地区的上海，公路交通需求日渐加大，但公路建设速度跟不上车流量的增长速度，道路等级较低，部分道路交通拥挤状况开始显现。
上世纪70年代末，沪宜公路是仅为7米宽的国道，只能适应2000辆/日以下的交通量，到了上世纪80年代，这条公路实际的交通量已达4000辆/日至1万辆/日。时任沪嘉高速公路建设指挥部副总工程师的张奎鸿回忆，“比如市区到嘉定卫星城不过20多公里，可是乘车需要2个多小时。”
于是，建设沪嘉公路的建议被提上了议事日程。当时提出了两种公路建设方案：一是对原有的连接市区和嘉定的沪宜公路进行拓宽，改建成4快2慢的一级公路；二是重新选址，建设一条全新的汽车专用道路。各路专家对方案经过一系列的充分研究论证，上海市委、市政府高度重视。1984年12月14日，沪嘉高速公路的初步设计文件获批，按照行车速度120公里/小时的标准进行建设。
1984年12月21日，我国大陆第一条按高速公路标准设计、施工的沪嘉高速公路在嘉定入城段正式破土动工。
在建设过程中，建设者们开展了一系列科研工作，提升了我国公路建设的技术水平，也为今后的高速公路建设提供了宝贵经验和科学依据。针对上海典型的软土土质，建设者自主研制了一种“沙井”技术，依靠这项技术，加速了排水速度，半年内路基便可提前完成80%的沉降，使工程建成后路基基本处于稳定状态；以前公路沥青材料含蜡量高，用于高速公路容易造成打滑，科研人员通过采用玄武岩砾石增加沥青的摩阻系数，提高路面安全性；首次将电厂废物――粉煤灰变废为宝，用来代替泥土填充路基，不仅提高了路基质量，还节约了数百亩土地；作为上海市科委、“七五”科技攻关项目之一的交通监控模拟系统，首次获得成功，达到了当时的国际水平。
1988年10月31日，沪嘉高速公路正式建成通车。至此，上海的公路建设发展掀开了新的历史一页。
2018年，上海全市公路总里程已由1978年的1977.998公里达到了13321.991公里，其中高速公路里程由0公里达到了829.213公里。高速公路车流量也从沪嘉高速刚开通初期的日均4000余辆，增长为全路网日均约130万辆，重大节假日最高日流量超过150万辆次的水平。（解放日报记者 李蕾）
