Les premières locomotives électriques, héritières des locomotives à vapeur, comportaient des roues motrices encadrées par des roues porteuses. À la sortie de la guerre, en 1945, les premières commandes concernent un type éprouvé, celui des 2D2 9100. Cependant, la division d'étude de traction électrique (DETE) envisage déjà de passer à des machines à adhérence totale : toutes les roues sont motrices. Les BB 8100 sont vite mises au point, mais manquent singulièrement de puissance. Dans ce contexte, les CC 7001 et 7002, sont les prototypes de la future série alliant vitesse et puissance de traction. Le cahier des charges prévoyait la remorque de trains de 850 tonnes à 150 km/h en rampe de 2‰ et à 115 km/h en rampe de 8‰. La charge par essieu ne devait pas dépasser 22 tonnes pour ménager la voie.

Alsthom propose une locomotive de type CC (2 bogies de trois essieux moteurs chacun). Le projet prévoyait une locomotive entièrement nouvelle, réalisée avec des techniques électriques connues et éprouvées et une recherche d'allègement. Les deux prototypes CC 7001 et 7002 sont mis en service respectivement en mai et en 1949.

Dans un premier temps, la SNCF commande à Alsthom et Fives-Lille/CEM 43 exemplaires de la série CC 7100. Ceux-ci sont livrés entre 1952 et 1954. Puis, quinze locomotives supplémentaires sont réceptionnées entre 1954 et 1955. Ces 58 locomotives sont numérotées CC 7101 à 7158.

Leur ligne, reconnaissable par leur fenêtres latérales en « œil de bœuf », est due au crayon de Paul Arzens. Ce fut la première locomotive qu'il dessina pour la SNCF.

Elles assurèrent la traction de trains rapides comme le Mistral dans le Sud-Est ou le Drapeau et le Sud-Express dans le Sud-Ouest.