盾构法隧道施工的灵感来自一种甲壳类软体动物——凿船贝，它的外形像蠕虫，身体的前端有白色的小贝壳，通过壳肌的伸缩，可以带动贝壳旋转，从而将木材锉下来作为食物。它的这种行为对海洋中的船舶造成了严重的破坏，这也是“凿船贝”这个名字的由来。法国工程师布鲁诺尔仔细地观察了凿船贝的行为，发现除了旋转的贝壳，它还从体内分泌一种液体，涂在孔壁上形成保护壳，用来抵抗木板潮湿膨胀带来的压力。受此启发，1825年他发明了世界上第一台矩形盾构机（隧道断面为11.4m×6.8m），并将其应用于伦敦泰晤士河隧道施工，经过18年的不断努力，458m的河底隧道施工完成。为了表彰他的突出贡献，英国维多利亚女王授予其爵士爵位。如今，这条隧道已成为伦敦地铁系统的一部分，每天有无数伦敦人匆忙地穿过这条绚丽的隧道。
1869年，伯洛（Burlow）和格雷特（Great）首次采用圆形断面盾构机，进行泰晤士河上第二条隧道的建造。随后格雷特在1887年南伦敦铁道隧道施工中使用了盾构和气压组合工法获得成功，这为现在的盾构工法奠定了基础。
20世纪60～80年代盾构工法继续发展完善，成绩显著。1960年，英国伦敦开始使用滚筒式挖掘机，同年美国纽约最先使用油压千斤顶盾构；1964年，日本琦玉隧道中最先使用泥水盾构；1969年，日本东京首次实施泥水加压盾构施工；1972年，日本开发土压盾构成功；1981年，日本开发气泡盾构成功；1988年，日本开发泥水式双圆搭接盾构工法成功。这一时期开发了多种新型盾构工法，以泥水式、土压式盾构工法为主。(www.xing528.com)
20世纪末以来，盾构隧道逐渐向长距离化、大直径化方向发展。1993年，英法两国采用直径8m的土压盾构机共同建造了长48km的英吉利海峡隧道；1996年，采用直径14.14m大直径泥水盾构机修建的日本东京湾隧道（长15.1km）竣工完成；2004年，修建完成的荷兰绿色心脏隧道开挖直径达到14.87m；2007年，莫斯科银松森林保护区的Silberwald隧道建成通车，这是全球首条“公铁合建”的大直径盾构隧道，采用直径14.2m的混合式泥水盾构施工，隧道全长2.1km；2013年，西雅图SR99隧道采用直径17.45m土压平衡盾构机始发掘进，Bertha号为当时世界上最大直径的盾构机；2016年，新西兰Waterview Connection双线海底隧道采用直径14.5m的盾构机掘进完成，总长4.5km，是有史以来奥克兰最大的公路工程、新西兰最长的隧道；2020年，意大利SantaLucia隧道采用直径15.87m的大直径土压平衡盾构机施工完成，掘进长度达到7551m。
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