В глазах горожан, в большинстве своем сожалевших о разрушении старого моста, новый не представлял собой ничего особенного. Но пейзаж он не испортил, хорошо вписался легким силуэтом в панораму окрестностей Кремля. Наиболее очевидными были транспортные преимущества сооружения. Его пологий профиль и достаточная ширина позволяли пропускать большой поток экипажей и пешеходов. Впоследствии по мосту прошла линия конно-железной дороги (конки), замененная в начале ХХ в. трамваем.

Стратегическое для города значение Большого Каменного моста проявлялось и во время гражданских конфликтов. В феврале 1917 г. здесь произошло трагическое событие. Революционные манифестанты попали под обстрел правительственных сил. Погибли трое молодых людей – рядовые 3-й военной автомобильной школы Василий Медков, Иван Самсонов и Ананий Урсо. «Великая и бескровная», как тогда называли Февральскую революцию, без жертв не обошлась. Юношей отпевали в соседнем храме Николая Чудотворца на Берсеневке при стечении огромной массы народа.

Гораздо более ожесточенные и кровопролитные бои за Каменный мост разгорелись в октябре – ноябре 1917 г. Красногвардейцы замоскворецких предприятий – завода Густава Листа и Михельсона, фабрики «Эйнем», Трамвайной электростанции и трамвайного парка – вместе с солдатами 4-й роты 55-го запасного полка, сбив дозоры юнкеров, пытались здесь пробиться в центр города. Операцией руководил большевик М.В. Кржеминский по прозвищу Пан. После первого успеха атакующие попали под перекрестный огонь пулеметов с кремлевской стены, из дома на углу Ленивки и со звонницы храма Христа Спасителя. Красным пришлось остановиться и перенести направление наступления на Крымский мост и далее по Остоженке. На Большом Каменном мосту еще несколько дней не стихала перестрелка. Порой она не давала противникам поднять голову. Было немало убитых и раненых, в основном среди мирного населения. Красногвардейцы устроили пулеметную точку на часовой башенке Трамвайной электростанции, перекрыли мост окопом и баррикадой, отражая все попытки контратак противника. Позиционные бои завершились здесь только с общей победой большевиков.

В первые советские годы вопрос о замене моста-ветерана как будто не стоял. Всехсвятская улица застраивалась по старым красным линиям. Мост вполне справлялся со своими функциями. Но в 1930-х гг. развернулась реконструкция москворецкой водной системы и потребовалось увеличить высоту столичных мостов, чтобы под ними могли проходить волжские суда. К тому же сталинский план реконструкции Москвы предполагал строительство широкой магистрали от Комсомольской площади через центр к Калужской заставе. В связи с этим старый мост был разобран и в 1937–1938 гг. заменен новым. Его проектировали инженер Н.Я. Калмыков и архитекторы В.А. Шуко, В.Г. Гельфрейх, М.А. Минкус. Мост возвели чуть ниже по течению, ближе к Кремлю. Его трасса частично пролегла сквозь старинные кварталы, так что пришлось немало сносить, резать по-живому. Тогда были разрушены часовня Святого Николая Чудотворца подмосковной Николо-Берлюковской пустыни, соседние дома по Софийской набережной. Пошел под снос древний, возведенный еще в петровское время Суконный двор. А пятиэтажный жилой дом на углу с Болотной улицей, построенный десятью годами ранее моста, пришлось передвинуть на 74 м восточнее. Здесь он стоит и поныне.

Новый Большой Каменный мост по своим техническим параметрам, несомненно, превзошел предшественника. Его общая длина – 497 м, ширина – 40 м. Через Москву-реку он перешагивает единым пролетом – 105-метровой стальной аркой. Ее высота над средним уровнем реки – 8,4 м. Два береговых 40-метровых пролета перекрыты железобетонными сводами. Основные материалы сооружения – сталь и бетон. Тем не менее мост сохранил традиционное название – Большой Каменный. Он пересекает реку не перпендикулярно, как прежний, а под углом 8 градусов, что усложнило конструкцию. Мост технически совершенен, выстроен с большим запасом транспортных возможностей, не до конца исчерпанных и сегодня. Архитектурный образ сооружения основан на выразительном контрасте динамики стальных арок и монументальной статики береговых опор, облицованных грубоколотыми блоками серого гранита.