A l'époque gauloise, les Séquanes, les Ambarres, les Ségusiaves, les Éduens et les Allobroges se partagent le territoire. En voulant émigrer vers l'ouest sous la pression des Germains en - 58 av. J.-C, les Helvètes, établis en partie dans le pays de Gex, provoquent l'intervention de Jules César et le début de la conquête de la Gaule. Ils sont battus en franchissant la Saône entre Trévoux et Mâcon. L'Ain occupé fait alors partie de la Grande Séquanaise et de la Lyonnaise (Lyon est fondée en 43 av. J.-C).

Lors de la longue paix romaine du 1er au 3ème siècle après J.-C, la région se couvre peu à peu de grands domaines fonciers, les villae à Montréal, Bussy, Pérignat, ou La Vernée, et de bourgades rurales populeuses, les vici. Le temple d'Izernore, l'aqueduc de Vieu, les sarcophages de Brou sont autant de vestiges de cette époque. Le réseau routier se densifie au départ de Lyon, capitale des Gaules, encourageant d'intenses échanges commerciaux. Le flottage sur le Rhône, très actif, permet aux carrières du Bugey d'expédier en grande quantité la pierre destinée aux édifices lyonnais.

Les premières traces de l’occupation humaine dans l’Ain sont assez tardives, vers - 50 000 ans. La plupart des sites datent de l’époque magdalénienne, il y a 10 à 15 000 ans. Cela s’explique par les conditions climatiques difficiles dues au voisinage du grand glacier du Rhône. Les fouilles permettent de comprendre la vie quotidienne des hommes préhistoriques, chasseurs de rennes et pêcheurs, et de reconstituer leur environnement. Le climat est instable et rigoureux ; le sol longtemps gelé provoque la formation de marécages l’été ; les vents violents torturent les bouleaux et les saules nains broutés par les mammouths et les rhinocéros laineux. Les hommes plantent leurs tentes sous des abris ou à découvert. Ils chassent avec des épieux de bois et des armes en corne de cervidés ; à l’aide de silex, ils travaillent les peaux et les os, ou découpent les viandes ; ils se parent volontiers de coquillages ou de dents percées. A l’abri sous roche de La Colombière, on a trouvé des galets gravés représentant divers animaux typiques de cette période.

Parmi les vestiges du mégalithisme dans l’Ain, un témoin incontestable : le menhir de Simandre, seul rescapé d’un ensemble d’au moins trois pierres dressées ; il symbolise l’occupation de l’Ain à l’époque néolithique et jusqu’à l’orée de l’âge du cuivre.
Suit l’âge du bronze (de - 2500 à - 1000) caractérisé par l’usage des alliages de cuivre et d’étain, dont témoignent de nombreux objets épars.
Puis vient l’âge du fer (de - 1000 à la conquête romaine au 1er siècle av. J.-C.) qui laisse dans l’Ain des tumulus (éminence de terre et de pierres couvrant une sépulture), des tombes et des armes.
La civilisation celte et gauloise remonte à la seconde partie de cette période. Si les traces matérielles sont peu nombreuses, la période la plus récente a laissé le fameux dieu et le calendrier en bronze de Coligny, ce dernier formant une inscription gauloise unique en France. De nombreux noms de la topographie locale (villages, rivières, sources, montagnes etc.) remontent aussi à cette époque.

Les invasions barbares mettent fin à l'Empire romain. Les Francs occupent le nord de la France. Les Burgondes venus par étapes de l'Europe du nord, s'installent d'abord en Grande Séquanaise, puis dans tout le sud-est. Leur arrivée dans la région peut se situer vers 430 ; elle est assortie d'un partage des terres avec les "indigènes"... Le roi Gondebaud (vers 450-516) fait de Lyon sa capitale. Il possédait un château à Ambérieu-en-Dombes où lui-même ou ses successeurs immédiats promulguèrent la partie finale de la loi Gombette (code civil et pénal). De nombreux cimetières, caractérisés par des tombes de pierres plates "en coffre" attestent de la dispersion de l'habitat burgonde à travers tout le département.

A la fin de cette période, vers 530, le diocèse de Belley est créé, en même temps que celui de Mâcon.  Le royaume burgonde peu à peu occupé et partagé par les Francs, disparaît vers 535.

Depuis la signature du traité de Verdun en 843, les pays de l'Ain font partie de l'Empire. La limite nord du futur département est désormais fixée ; elle correspond à une limite ethnologique entre le France du nord, pays de droit coutumier, de langue d'oïl, aux toitures en tuiles plates, et la France du sud, pays de droit écrit, parlant le franco-provençal, aux toitures en tuiles creuses.

Lors de la décadence de l'Empire carolingien, d'anciens comtes commencent à former de grandes sireries (en droit féodal, terre dont le seigneur était un sire), à l'origine de la féodalité locale : les sires de Bâgé, les sires de Coligny, les sires de Villars, les sires de Gex, etc. Les petits seigneurs, vassaux de ces grands sires, parsèment les plaines de Dombes et Bresse de mottes féodales appelées poypes (buttes de terre aménagées par les hommes pour accueillir des fortifications).

Ces riches familles participent aussi à la naissance et au développement des grandes abbayes bénédictines qui s'établissent dans les vallées (Nantua, Saint-Rambert, Ambronay, Saint-Benoît, etc.) et qui deviennent souveraines sur leurs terres, jouant ainsi un rôle de premier plan.

Peu après l'an 1000, l'art roman se développe et le pays se couvre d'un "blanc manteau d'églises". Mais déjà, dans le Valromey et la région de Belley, commence à prospérer une famille qui va peu à peu, au cours des siècles, se rendre maître du pays : la Maison de Savoie.

Au 11e siècle, les comtes de Savoie s'établissent en Valromey et dans la région de Belley et s'étendent vers l'ouest se rendant peu à peu maîtres du territoire. Et leur influence ne se limite pas au seul monde temporel, puisque de nombreux membres deviennent évêques, archevêques ou abbés... Quelques dates suffisent à montrer leur progression jusqu'au début du 15e siècle : après s'être implantés à Saint-Rambert en 1196 par pariage (contrat féodal assurant des droits identiques à deux seigneurs propriétaires d'une même terre) avec l'abbé du lieu, ils obtiennent la "plantureuse" Bresse grâce au mariage d'Amédée et de Sibylle de Bâgé en 1272. Bourg, bénéficiant d'une charte de franchises depuis 1251, devient alors la nouvelle capitale de cette province qui s'étend jusqu'aux portes de Lyon. En 1289, le duc de Bourgogne leur cède le Revermont.

Dans le même temps fleurissent de nouveaux ordres religieux, en particulier les Cisterciens qui fondent quatre monastères et les Chartreux, huit.

L'expansion de la maison de Savoie vers l'ouest se heurte à la politique des Dauphins qui, alliés aux sires de Thoire-Villars, convoitent les mêmes régions. Une guerre d'un demi-siècle oppose les deux camps (prise d'Ambérieu par Amédée V en 1321, victoire du Dauphin à Varey en 1325). De nouveaux châteaux forts hérissent la contrée (les Allymes, Saint-Denis, Château-Gaillard, etc.).

Le dernier Dauphin, Humbert II, cède le Dauphiné au royaume de France, le 30 mars 1349, par le traité de Romans, ce qui met fin à cette guerre. Les traités de Paris (1354-1355), signés avec le roi Philippe VI, laissent à la Savoie tous les territoires dauphinois de la rive droite du Rhône, de la région de Belley jusqu'à Lyon. A cette date, le pays de Gex passe à son tour sous son contrôle.

L'unité des pays de l'Ain progresse une nouvelle fois au profit de la Savoie.

Après le traité de Paris de 1355, seuls échappent encore à la Savoie les territoires des sires de Thoire. Par chance le vieux sire "chargé d'ans et d'ennuis" vend une partie de ses terres en 1402 au duc de Bourbon et le reste au comte de Savoie. Le territoire acheté par le duc de Bourbon, seigneur de Beaujeu, s'appelle désormais le "Beaujolais à la part de l'Empire" et se trouve à l'origine de la principauté de Dombes. Les terres du prieuré de Nantua et de l'évêque de Belley n'appartiennent pas juridiquement à la Savoie, mais en dépendent de fait par des sortes de pariages (contrat féodal assurant des droits identiques à deux seigneurs propriétaires d'une même terre).

Les territoires savoyards sont divisés en bailliages (entité territoriale, circonscription administrative financière et judiciaire, où s'exerçait le pouvoir d'un bailli), et eux-mêmes en châtellenies (territoire exploité et protégé par le seigneur d'un château, la plus petite unité du découpage administratif médiéval). La paix rend le pays prospère et la Savoie atteint son apogée. Le comte Amédée VIII, élevé au rang de duc par l'empereur en 1416, deviendra le pape Felix V.

Le château de Pont-d'Ain est l'une des résidences favorites des princes : Louise de Savoie, mère de François Ier, y naît en 1476. On frappe monnaie à Bourg, Pont-d'Ain, Montluel et Pierre-Châtel. De nouveaux couvents de Dominicains, Cordeliers, ou Clarisses sont fondés dans les villes, tandis que fleurissent aussi de très nombreuses églises gothiques.

Au début du 16e siècle, la Savoie est toujours à son apogée : le jeune duc Philibert épouse Marguerite d'Autriche, fille de l'empereur Maximilien et petite fille de Charles le Téméraire. Mais Philibert meurt accidentellement en 1504. Pour accomplir le voeu de sa belle-mère Marguerite de Bourbon et rendre hommage à son bien-aimé, Marguerite décide alors dès 1506 de construire, à la place de l'ancien prieuré de Brou, un couvent et une vaste église pour recevoir les tombeaux de son mari, de sa belle-mère et le sien propre. Appelée aux Pays-Bas comme régente en 1507 à la mort de son frère Philippe le Beau, elle quitte Bourg et suit désormais les travaux de construction de Brou, depuis son palais de Malines, jusqu'à sa mort en 1530.

Chef-d'oeuvre de l'art gothique flamboyant, l'église réunit un ensemble unique de sculptures (tombeaux, stalles, retables) et de vitraux réalisés par des artistes venus de toute l'Europe.

Peu après la mort de la princesse Marguerite d'Autriche, François Ier revendique la Bresse et le Faucigny pour l'héritage de sa mère Louise de Savoie. Devant le refus de son oncle, le duc Charles III, frère de Louise, il fait envahir le pays en 1536 par l'amiral Chabot de Brion. Le futur département devient ainsi tout entier français, la Dombes de son côté ayant été occupée dès 1525 après sa confiscation au connétable de Bourbon accusé de trahison.

Le Pays de Gex, durement secoué par des troubles religieux du fait de la proximité de Genève, subit la difficile occupation des Bernois. La victoire d'Emmanuel-Philibert à la tête des troupes espagnoles à Saint-Quentin en 1557, permet de retourner à l'état antérieur : le traité du Cateau-Cambrésis (1559) restitue la Savoie (et donc les pays de l'Ain) à son duc, qui entreprend aussitôt de fortifier ses états. En 1560, la Dombes est rendue aux Bourbons.

Si l'unité politique et administrative est achevée, le découpage religieux reste celui du 6e siècle et le demeurera jusqu'à la Révolution. Le diocèse de Lyon couvre la Dombes, la Bresse et une partie du Bugey ; celui de Genève s'étend du Pays de Gex au Bugey oriental ; le petit diocèse de Belley est réduit à quelques dizaines de paroisses dans le Bugey méridional. Bourg sera aussi pour un temps le siège d'un évêché (1515-1534).

L'occupation par le duc de Savoie Charles-Emmanuel, du marquisat de Saluces (situé au pied des Alpes côté italien, mais français et rattaché au Dauphiné), entraîne en retour l'occupation de la Bresse, du Bugey et de la Savoie par Henri IV. Le pays est ravagé par les troupes du maréchal de Biron. Des villages sont pillés et de nombreux châteaux détruits. Le Pays de Gex subit le même sort de la part des Bernois et des Genevois alliés du roi. La ville de Bourg est prise le 12 août 1600 sans grande résistance, mais la citadelle toute proche, l'une des plus belles d'Europe, construite en 1569 et commandée par Jean-Amédée de Bouvent, reste imprenable. Finalement le duc, vaincu, est contraint de négocier par René de Lucinges, seigneur des Allymes. Au traité de paix signé à Lyon le 17 janvier 1601, il obtient l'échange du marquisat de Saluces contre les pays de l'Ain. Désormais français, ceux-ci sont rattachés à la province de Bourgogne. Seul reste à la Savoie, alliée de l'Espagne, le "Chemin des Espagnols", enclave séparant le Pays de Gex du Bugey pour permettre aux troupes impériales de gagner la Franche-Comté par la vallée de la Valserine.

Les pays de l'Ain, en très grande partie rattachés à la France par le traité de 1601, auraient dû vivre désormais en paix. Mais la longue rivalité entre la France et l'Empire et la lutte des Catholiques contre les Protestants, entraînent des alliances improbables (par exemple, celle de la France catholique alliée aux Protestants de l'Empire). La France entre dans une succession de guerres meurtrières, telle la Guerre de Trente-Ans (1618-1648) ou la Guerre de Dix-Ans, l'un des sous-conflits de la guerre de Trente-Ans, oppose les Français (Bressans et Bugistes) aux Comtois, de 1634 à 1644. De nombreux villages sont brûlés et les morts se comptent par dizaines de milliers. La peste fait aussi d'immenses ravages. A l'issue de ce conflit meurtrier en 1644, la lutte se poursuit encore sur d'autres fronts pour aboutir aux traités de Westphalie, en 1648, qui mettra fin à la Guerre de Trent-Ans. Enfin, le traité de Nimègue, en 1678, donne la Franche-Comté à la France et ramène définitivement le calme. Cette annexion rend désormais obsolète le "Chemin des Espagnols".

La Principauté de Dombes, née d'anciennes possessions des sires de Thoire-Villars vendues au duc de Bourbon en 1402, et restée indépendante après sa restitution aux Bourbon-Montpensier en 1560, connait son apogée sous Anne-Marie-Louise d'Orléans (1627-1693), dite la Grande Mademoiselle.

Les privilèges exceptionnels accordés aux habitants (avantages fiscaux, imprimerie, orfèvrerie, tirage de l'or, etc.) font de Trévoux, capitale de la principauté, une petite ville prospère sur la frontière française. En signe de souveraineté, la princesse y frappe monnaie jusqu'à sa mort. La ville s'illustre avec la publication du Dictionnaire de Trévoux réalisé par les Jésuites, et du Journal de Trévoux.

Sous le règne de son successeur, Louis-Auguste de Bourbon, dit "le Duc du Maine", fils naturel de Louis XIV et de Madame de Montespan, le Parlement de Dombes quitte Lyon pour s'installer à Trévoux et le pays reste prospère. Mais la frappe de la monnaie cesse, premier signe d'une perte de souveraineté, et peu à peu les propriétaires se désintéressent de la petite principauté. Le 28 mars 1762, le comte d'Eu, fils du duc du Maine, cède la Dombes à Louis XV. En 1772, le Parlement est transformé en sénéchaussée. Dix ans plus tard, la Dombes est totalement réunie à la Bresse.

L'Ain n'est pas une création artificielle de la Révolution. Ses limites progressivement dessinées à partir du Moyen Âge sont confirmées à cette époque. Pour davantage de régularité, seule la limite nord de la Bresse est modifiée par un échange de communes avec le Jura. Le nouveau département de l'Ain est divisé en 9 districts, 49 cantons et 501 communes conservant le découpage des anciennes paroisses.

La Révolution débute dans le calme et le nombre de victimes reste relativement faible. Fait exceptionnel, les trois ordres présentent des cahiers de doléances communs. En revanche, des démolitions massives consécutives à la vente des biens nationaux privent le patrimoine de richesses exceptionnelles, sans compter les mesures "égalitaires" du conventionnel Albitte qui entraînent la destruction de tous les clochers et l'arasement de la plupart des tours des châteaux.

Sous le Consulat, la loi du 17 février 1800 supprime les districts et crée quatre arrondissements correspondant aux subdélégations de l'Ancien Régime. Celui de Gex est rattaché au nouveau département du Léman, avec Genève pour chef-lieu.

En 1814, les Autrichiens envahissent la région. Le traité de Vienne de 1815 restitue à l'Ain l'arrondissement de Gex qui, en contrepartie, se voit amputé de quelques communes pour désenclaver Genève.

En 1818, Jean-Marie Vianney, humble curé de campagne né à Dardilly en 1786, arrive à Ars après ses études peu brillantes. Avec sa foi profonde, ses sermons et ses dons de confesseur, il commence à attirer des pèlerins qui viennent bientôt par milliers dans ce petit village de Dombes, près de Trévoux. Il est soutenu dans sa tâche par Monseigneur Devie et ses successeurs Georges Chalandon et Pierre de Langelerie.

La date de la mort du curé d'Ars en 1859 coïncide avec la fondation de l'abbaye cistercienne Notre-Dame des Dombes créée pour aider au développement sanitaire et spirituel de la Dombes centrale. La restauration religieuse se poursuit activement, soutenue financièrement par le Second Empire, avec la reconstruction de nombreuses églises dans les styles néo-gothique et néo-roman. Elle prendra fin avec la loi de séparation de l'Église et de l'État en 1905.

Le curé d'Ars, béatifié en 1905, canonisé en 1925, est déclaré en 1929 patron de tous les prêtres du monde.

L'église Saint-Sixte et Sainte-Philmonène d'Ars

Après la Révolution et l'Empire, une restauration religieuse s'impose : il faut remettre en état les lieux de culte détruits ou gravement endommagés, mais aussi reconstituer le clergé, divisé par la Constitution civile.

L'Ain avait été rattaché par le concordat de 1801 au diocèse de Lyon pour donner un diocèse à sa mesure au cardinal Fesch, oncle de Napoléon. Seul, le Pays de Gex, faisant partie du département du Léman, fut rattaché au diocèse de Chambéry. En 1823, le nouveau diocèse de Belley est constitué.

Son premier évêque, Monseigneur Alexandre-Raymond Devie est un prélat hors du commun qui agit dans tous les domaines : organisation du diocèse, reconstruction des églises, formation des prêtres, réforme liturgique, etc. Il arbitre de nombreux conflits pour ses collègues de France et il refuse tour à tour les archevêchés de Reims puis de Paris, pour se consacrer au diocèse qu'il a créé.

A sa mort, en 1852, il laisse une cathédrale en grande partie reconstruite à neuf. Les églises du diocèse sont pour la plupart remises en état, voire entièrement réédifiées ; le clergé est bien formé depuis la création du séminaire de Brou dès 1823.

Le chemin de fer s'implante d'abord avec la ligne inaugurée en 1858 de Lyon à Genève par Ambérieu, Culoz et Bellegarde, complétée par l'embranchement de Mâcon et Ambérieu. Ce premier réseau permet désormais d'aller de Paris vers la Savoie et bientôt l'Italie (1871). S'y ajoutent les lignes de Bourg à Strasbourg par Lons-le-Saunier inaugurée en 1861, de Bourg à Bellegarde par Nantua en 1882.

Le développement des transports ferroviaires renforce le grand marché agricole, les débouchés étant limités jusque-là par un temps de transport trop long, ainsi que le commerce de la pierre. Il cause néanmoins du tort à la viticulture désormais concurrencée par l'importation des vins du Midi. La modernisation du réseau routier participe aussi à l'essor économique, tandis que la proximité de Lyon favorise l'apparition d'une riche bourgeoisie qui construit ou reconstruit de nombreux châteaux dans l'Ain.

L'éloignement du front épargne à l'Ain les destructions de la guerre de 1914-1918. Cela n'empêche pas plusieurs régiments de la région de participer aux opérations, tandis que les hôpitaux et les établissements d'enseignement recueillent d'innombrables blessés. Les 23e et 55e régiments d'infanterie de Bourg et le 133e régiment de Belley, dit "le Régiment des Lions" en raison de la fougue de ses soldats, se distinguent sur tout le front. Le tribut est lourd et le nombre des morts pendant le conflit s'élève à environ 12 000. La disparition d'une grande partie de la jeunesse entraîne celle, presque totale, du vignoble, resté plusieurs années sans culture.

Après la guerre, le département s'industrialise : Oyonnax devient la capitale du peigne ; Bellegarde, véritable ville nouvelle, doit son essor à l'utilisation précoce de l'électricité (premier éclairage public de France). Le gaz naturel est exploité à Vaux-en-Bugey en 1921 et permet l'industrialisation de Lagnieu (verrerie Saint-Gobain).

Exploiter le potentiel hydraulique du fleuve Rhône répond à des nécessités de production d'électricité, de navigabilité et d'irrigation à usage agricole. Le barrage de Génissiat est conçu dès 1912, mais sa réalisation ne débute qu'en 1936 grâce à la création de la Compagnie nationale du Rhône en 1934. Les travaux, interrompus par la guerre, ne sont achevés qu'en 1948. Sa construction noie les célèbres pertes du Rhône près de Bellegarde, où le fleuve disparaissait dans un gouffre de 60 mètres de profondeur, et que l'on venait voir de toute l'Europe.

La réalisation du barrage marque des progrès déterminants pour ce type de construction, notamment la dérivation provisoire du fleuve et l'évacuateur souterrain des crues. L'évacuation du trop-plein, lorsqu'elle a lieu, reste un spectacle impressionnant. A l'époque de sa construction, Génissiat est le plus puissant barrage d'Europe. Long de 140 mètres et haut de 104, il présente une hauteur de chute de 69 mètres. Ses turbines produisent 1 660 GWh.

L'aménagement du Haut-Rhône dans l'Ain s'achève à la fin du 20e siècle. La vallée de l'Ain, pour sa part, est équipée à partir de 1930.

La deuxième guerre mondiale commence à frapper l'Ain à partir de l'offensive allemande du 10 mai 1940. Le 16 juin, la ville de Bourg est bombardée. Des combats se livrent dans le Bugey, aux abords des ponts du Rhône. Mais bientôt, le département étant situé en zone libre (le Pays de Gex excepté), la vie reprend presque son cours. Le maréchal Pétain fait un voyage triomphal dans le département les 12 et 13 septembre 1942.

L'invasion de la zone libre, le 11 novembre 1942, suite au débarquement allié en Afrique du Nord, entraîne un net revirement de l'opinion. La Résistance s'organise alors autour de Jean Moulin et du général Delestraint. Le Maquis alimenté par les réfractaires au STO, d'abord inorganisé, se constitue, surtout dans le Bugey, à la manière d'une petite armée, sous les ordres du colonel Romans-Petit (janvier 1943). Pour prouver aux Alliés son existence et sa crédibilité, le colonnel Romans organise un défilé des maquisards en armes à Oyonnax le 11 novembre 1943. Ce coup de force atteint ses objectifs, mais la répression allemande se fait plus cruelle avec de nombreuses déportations (rafle de Nantua). A l'approche de la Libération, les troupes allemandes contraintes à reculer vers le nord devant l'arrivée des troupes alliées brûlent plusieurs villages. L'Ain paye un lourd tribut à la guerre : 600 personnes sont déportées, dont la moitié ne reviendront pas. Le monument des Maquis de l'Ain et du Haut-Jura à Cerdon, le musée-mémorial des Enfants d'Izieu, le Monument aux déportés et le musée de la Résistance et de la Déportation à Nantua, perpétuent le souvenir de cette période tragique.

En 1952, onze pays européens créent le Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire (CERN), dont le site est établi à Meyrin, à la frontière franco-suisse, près de Genève. Les premiers travaux pour la construction du laboratoire et de son accélérateur commencent en 1954. En 1981, on décide la construction du LEP (Grand Collisionneur Électrons Positrons), dans un tunnel en forme d'anneau de 27 km de circonférence dont une grande partie est située, à 100 m sous terre, sous les communes françaises de Saint-Genis-Pouilly et de Ferney-Voltaire. Inauguré le 13 novembre 1989, il est alors le plus grand accélérateur de particules au monde.

Le LEP est suivi du LHC (grand collisionneur de hadrons) mis en service en 2008 qui réutilise le même tunnel. Les découvertes faites au CERN ont fait progresser de manière inespérée les connaissances sur la constitution de la matière.

Situé entre Lyon et Genève, et placé au carrefour de deux régions (Rhône-Alpes-Auvergne, Bourgogne-Franche-Comté), l'Ain occupe depuis l'Antiquité une place privilégiée dans le réseau des voies de communication européennes. Qu'il s'agisse de la route ou du rail, les grands axes sont restés les mêmes. Qu'ils relient Paris à Turin ou Rome, l'Allemagne à la Méditerranée, ou Lyon à Genève, ils se croisent tous à Pont-d'Ain et à Ambérieu.

Parmi ces voies de communication nouvelles, les autoroutes réalisées depuis les années 1990 se placent au premier rang. La plus importante, l'A42 qui relie Mâcon et Lyon à Genève et à l'Italie, a été mise en service en 1989. La portion Pont-d'Ain - Bellegarde, nécessita des ouvrages d'art titanesques. Le double tunnel de Chamoise long de 3 km débouchant sur le double viaduc en courbe de Nantua, long d'un kilomètre et perché à près de 80 mètres au-dessus du sol, est un ensemble particulièrement impressionnant.

L'embranchement avec l'A404 desservant Oyonnax, capitale française du plastique, a été mis en service en 1997. L'autoroute A36 reliant Bourg-en-Bresse à Dôle et à l'Alsace, a été ouverte au trafic en 1998.

Quant au réseau ferré, il bénéficie du passage du TGV de Paris à Genève depuis les années 1980. Une nouvelle gare TGV a été inaugurée le 21 mai 2010 à Bellegarde-sur-Valserine. Son spectaculaire toit en dôme constitué de deux enveloppes superposées emprisonnant une lame d'air joue un rôle de régulateur thermique et permet une consommation d'énergie minimale.