Die traditionelle Wein- und Handelsstadt wandelte sich im 19. Jahrhundert in wenigen Jahren zur Industriestadt. Von den Ölmühlen am Neckar aus nahm die industrielle Revolution in Heilbronn ihren Lauf. Die Wasserkraft des Neckars wurde zur Verarbeitung von Rohstoffen genutzt.
1805 begann Peter Bruckmann mit der fabrikmäßigen Herstellung von Silberwaren. 1823 stellten die Gebrüder Rauch in ihrer Mühle eine englische Maschine zur Herstellung von Endlospapier auf. 1830 setzte Gustav Schaeuffelen die erste auf dem europäischen Kontinent gebaute Endlospapiermaschine ein - konstruiert vom Heilbronner Johann Jakob Widmann, dessen Unternehmen damals größer war als das von Krupp.
Es ist die große Zeit der Erfinder und Tüftler: Der Heilbronner Arzt und Naturwissenschaftler Robert Mayer formuliert den Satz von der Erhaltung der Energie, eine der Grundlagen der modernen Physik. Wilhelm Maybach konstruiert zusammen mit Gottlieb Daimler den ersten schnelllaufenden Benzinmotor der Welt.
Heilbronn mauserte sich zum "Schwäbischen Liverpool". 1832 gab es in der Stadt 17 Fabriken mit 450 Arbeitern, 1861 bereits 250 Betriebe mit 2723 Arbeitern. Neben der Papierindustrie erlebten vor allem die Nahrungs- und Genussmittelindustrie mit Carl Heinrich Knorr, die Metallindustrie und die chemische Industrie einen rasanten Aufschwung, später kam der Fahrzeug- und Karosseriebau hinzu. Das breite Branchenspektrum sicherte bis zur Jahrhundertwende Heilbronn die Stellung als zweitgrößte Industriemetropole in Württemberg.