Duże zmiany dla okolic ulicy Bonifraterskiej przyniosła budowa w latach 30. XIX wieku Cytadeli Warszawskiej, a następnie Fortu Aleksieja (1847–1849). Na Bonifraterskiej wyburzono całą zabudowę za linią ul. Konwiktorskiej, znikły też dawne jej przecznice. Rozwijała się za to zabudowa południowego odcinka ulicy; w latach siedemdziesiątych XIX wieku wystawiono na nim kilka czynszowych kamienic o elewacjach zazwyczaj zdobionych gipsową sztukaterią.
Gdy w roku 1930 przy ul. Konwiktorskiej wybudowano Stadion Polonii Warszawa; od strony ul. Bonifraterskiej wzniesiono trybuny z bocznym wejściem na stadion. Zostały one zniszczone w roku 1944 i w okresie powojennym odbudowane w zmienionym, socrealistycznym kształcie.
27 listopada 1937 oddano do użytku wiadukt łączący ul. Bonifraterską z Żoliborzem. Po wybudowaniu wiaduktu, w grudniu 1938 Bonifraterska została wydłużona do ulicy Świętojerskiej i placu Krasińskich poprzez przebicie przejazdu w oficynie pałacu Krasińskich. Wymagało to znaczących nakładów finansowych na wykupienie 10 nieruchomości, a następnie wyburzenia 36 budynków. Uzyskano w ten sposób dogodne połączenie centrum miasta z peryferyjnym wówczas Żoliborzem przez nowo wybudowany wiadukt nad torami Dworca Gdańskiego i wycofano ruch tramwajowy spod wiaduktu w ulicach Krajewskiego i Szymanowskiej.