Longue de près de trois kilomètres, l'Invalidenstrasse est à présent le trait d'union entre les districts de Tiergarten et Mitte. Lors de la division de Berlin, la ligne de démarcation entre les secteurs occidentaux et soviétique suivait le Berlin-Spandauer Schiffahrtskanal, tandis que le pont de Sandkrug constituait alors l'un des douze points de passage entre l'Est et l'Ouest.

En remontant l'Invalidenstrasse, en direction de Mitte, on aperçoit la longue voûte transparente de la nouvelle gare centrale, Berliner Hauptbahnhof. Le cabinet gmp von Gerkan remporta l'appel d'offre pour transformer l'ancienne gare de S-Bahn de Lehrte en nouvelle gare centrale. Le concept en champignon (Pilzkonzept) prévoit la superposition de plusieurs lignes : le Stadtbahnring, la ligne entre Zoologischer Garten et l'Ostbahnhof, et l'axe nord sud.

En poursuivant vers l'Est, l'on débouche sur le bassin du Humboldt-Hafen, avant d'apercevoir la jolie façade classique du Landessozialgericht de Berlin. Ancien siège des chemins de fer, le bâtiment fut réalisé par l'architecte Friedrich Neuhaus en 1874. Après la suspension de l'activité ferroviaire, l'édifice changea plusieurs fois d'affectation en abritant successivement la Preussische Baukommission, puis la Bau- und Finanzdirektion.

La gare de Hambourg construite en 1846 d'après les plans de Friedrich Neuhaus fut désaffectée dès 1884 et accueillit par la suite le musée des Transports jusqu'à la seconde guerre mondiale. L'édifice demeura à l'état de ruine jusqu'en 1996, date à laquelle elle fut rénovée sous la conduite de Josef Paul Kleihues afin d'y ouvrir le Museum für Gegenwart. Consacré à l'art contemporain, ce musée est la réunion des collections d'Erich Marx et des fonds de la Neue Nationalgalerie. Les oeuvres rassemblées couvrent un large spectre des créations contemporaines américaines et allemandes.

Après avoir franchi la Sandkrugbrücke, on parvient au bâtiment néo-baroque de l'ancienne Kaiser-Wilhelm-Akademie, en charge de la formation des médecins militaires. Les architectes Cremer et Wolffenstein ont conçu un bâtiment doté de quatre ailes, dont la façade d'apparat donne sur l'Invalidenstrasse. Achevé en 1910, l'édifice perdit sa fonction médicale en 1951, pour abriter la Cour suprême de RDA (Oberste Gericht), renoua en 1972 avec son affectation initiale en devenant hôpital d'Etat (Regierungskrankenhaus der DDR), puis abrite depuis 2000 le ministère de l'économie et des technologies (Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie).

En poursuivant vers l'Est, on traverse l'Invalidenpark aménagé au milieu du XIXe siècle par Peter Joseph Lenné, afin d'offrir aux pensionnaires de l'hôtel des Invalides un lieu de promenade. L'Invalidenfriedhof, le cimetière où reposent les principales figures des Guerres de Libération de 1813-1815, peut se visiter depuis sa récente réhabilitation. En 1852, la colonne commémorative des soldats tombés lors de la révolution de 1848 fut érigée au milieu du parc. En 1895, la Gnadenkirche de Max Spitta vint enrichir la perspective de la place, mais ne survécut pas aux destructions de la seconde guerre mondiale. Lors de la division de Berlin, l'Invalidenpark était interdit d'accès en raison de sa proximité avec le mur. En 1993, Christophe Girot se vit confier les travaux de réhabilitation de la place, qui fut inaugurée le 3 octobre 1997.

Bordant l'Invalidenpark à l'Est, le ministère des Transports (Bundesministerium für Verkehr) occupe depuis 1998 l'ancien Institut de géologie, l'un des trois bâtiments réalisés par August Tiede en 1875. L'édifice néo Renaissance est relié par une passerelle à un bâtiment contemporain de l'architecte Max Dudler.

Le musée d'Histoire naturelle se situe entre l'ex Institut central de géologie, et l'ancienne Ecole supérieure d'agriculture. Chacun de ces trois édifices, appartenant à l'Université de Humboldt, furent édifiés par August Tiede entre 1875 et 1888. Le Naturkundemuseum de Berlin jouit d'une renommée mondiale en raison de l'exposition de pièces uniques : un squelette de brachiosaure, un fossile d'archéoptéryx ou encore une très belle collection de météorites.

Après le carrefour de la Chausseestrasse, l'Invalidenstrasse est dominée à hauteur de la rue Am Nordbahnhof par l'immeuble de la Poste centrale, l'Hauptpostamt. Achevées en 1936, les installations conçues par les architectes Georg Werner et Hans Wolff-Grohmann devaient répondre à la demande d'un traitement accéléré du courrier et des colis acheminés directement par voie ferrée. Avant guerre, l'Hauptpostamt était directement relié par un tunnel à la gare de Stettin.
Le bâtiment dispose d'une structure modulaire en acier. Le parement en travertin de la façade confère à l'édifice sa monumentalité caractéristique du IIIe Reich.

Au niveau de la Zinnowitzer Strasse, les entrepôts à l'abandon de l'ancien Stettiner Bahnhof sont encore visibles. Inaugurée en 1876, la gare de Stettin assurait les liaisons ferroviaires entre Berlin, la Baltique et la Scandinavie. Les destructions de la seconde guerre mondiale et la division de la ville eurent raison au cours des années 1960 des vestiges du Stettiner Bahnhof. La Deutsche Bahn, propriétaire des terrains avoisinants, a fait construire de nouveaux immeubles de bureaux. Le contraste entre les constructions en briques et les façades de pierre de taille et de verre n'en est que plus saisissant.
Après avoir laissé sur sa gauche le Nordbahnhof et le terrain vague qu'occupait jusqu'en 1945 l'ancienne gare de Stettin, on arrive à la Pappelplatz, bordée par un parc au milieu duquel se dresse l'Elisabethkirche.

Il s'agit de la plus grande des quatre églises de quartier réalisées par Karl Friedrich Schinkel entre 1832 et 1835. A l'état de ruine après la seconde guerre mondiale, les travaux de reconstruction ne commencèrent qu'après la réunification; la réouverture du lieu de culte est prévue en 2005, mais son utilisation demeure encore incertaine.

Faisant face à l'Elisabethkirche, l'ancienne Ackerhalle construite en 1888 par Hermann Blankenstein est l'une quatre halles de marché subsistant encore à Berlin. La structure repose sur des piliers métalliques. Il est intéressant d'observer que cette halle fut construite dans la cour intérieure d'un bloc d'immeubles. Ce choix fut à l'époque guidé par des considérations économiques. Ayant fait l'objet d'une minutieuse restauration en 1991, l'Ackerhalle abrite à présent un supermarché.