1879年法国全球巳拿马洋际运河公司从当时统辖巴拿马的大哥伦比亚联邦取得运河开凿权,并于1880年1月1 日正式着手开凿．运河工程由曾经负责修建苏伊士运河的勒塞普主持．在动工典礼上,勒塞普的7 岁的女儿费尔南迪挖了第一锹土．但是,由于巴拿马运河地峡自然条件与苏伊士地峡不同,这里是个潮湿而多山的地带,开凿工程遇到了意想不到的困难,半途而废了。

1902年,美国以4000 万美元的代价收买了法国的巴拿马运河公司,取得了巴拿马地峡的10 英里（约等于16.1 公里）宽的狭长地带的永久租借权和在这一地带内开凿运河、修建铁路以及驻军设防的权利．1904年美国继续开始巴拿马运河的开凿工程,他们接受法国公司失败的教训,决定修建水闸式运河．修建运河除从当地及西印度群岛雇佣工人外,还从非洲、南欧以及东南亚、中国雇来数万劳工．工程历时10年,耗资38700 万美元．1914年8月15 日,万吨蒸汽货轮＂埃朗贡＂号首次通过运河．1920年7月,美国宣布运河供国际使用。

由于巴拿马地峡地势起伏,山峦重叠,同时运河所连接的大西洋和太平洋水位相差也较大,高潮时可差5～6 米,因此必须建水闸式运河,船只必须借助运河内水闸水位的升降和河岸上电气机车的曳引,翻上爬下．轮船从太平洋一侧的巴拿马湾的巴尔博亚港入河,航行12.9 公里,到达第一组水闸— —米腊弗洛雷斯水闸．船只来到水闸跟前时,闸门打开,船驶入闸内后,闸门便关闭起来．这时河岸两边的电气机车缓缓拖着轮船爬坡．这样连升两级,水位升高16 米多．船只经过米腊弗洛雷斯湖,来到了佩德罗·米格尔水闸,水位又升高9.5 米多．到此船只进入运河本流．美国人为了纪念1907～1913年间主持这段开凿事务的盖拉特,把它命名为盖拉特航道．船只从这段长13 公里的航道中驶过后,在甘博亚附近驶进了长38.5 公里的加通湖．辽阔的湖面碧波荡漾,湖中有许多美丽的小岛,还有种奇异的浮岛．在加通湖中航行约3 小时,轮船来到加通水闸,这是全航程中水位最高的地方,也就是运河的顶点．这组水闸共有3 个部分,犹如3 个高大的台阶．船只经过这3 个闸门,水位降低26 米,出了加通水闸,水位与大西洋海面齐平．从这里航行 10 公里,就到达了运河的大西洋入口处,即加勒比海利蒙湾内的克利斯托巴尔附近．运河全长81.3 公里,一般船只通过运河约需16 小时．运河上航行设备齐全,多数船只可日夜通行。

在巴拿马运河凿通前,大西洋和太平洋间的航行必须绕道南美大陆南端狭窄而曲折的麦哲伦海峡或常有暴风雨的合恩角,运河的开通把两大洋沟通起来,使两洋沿岸的航程缩短约14500 公里,并减少了航行中的危险性．航路的缩短大大便利了海上交通和国际贸易,每年通过巴拿马运河的货物常达4000 余万吨,占世界海上贸易总额的6％左右．目前一年约有60 多个国家的1.4 万至1.5 万艘轮船通过运河,平均每天40 多艘。

1977年9月7 日签署的《巴拿马运河条约》和《关于巴拿马运河永久中立和经营条约》规定,废除1903年《美巴条约》,取消永久性概念,从1979年10月1 日起,在20年期间巴拿马将逐步收回运河及运河区主权,到1999年底巴拿马将全部承担对运河的管理和防务工作,届时驻扎在运河区的美军将全部撤离。