La strada statale 125 venne istituita nel 1928 con il seguente percorso: "Cagliari - Muravera - Tortolì - Dorgali - Siniscola - Terranova Pausania."[2]

Nel 1935 il percorso venne variato introducendo una deviazione per Orosei.

Nel 1959 vi venne aggiunto un ulteriore tronco così definito: "Innesto S.S. n. 115 a Olbia - Arzachena - Innesto S.S. n. 133 presso Palau.

Il primo tratto ha inizio da Monti, innestandosi sulla nuova strada ANAS 319 di Monti (tratto dismesso della strada statale 199 di Monti) per proseguire in direzione di Alà…