De straat gelegen tussen de Jan Van Rijswijcklaan en de Desguinlei, maakt deel uit van de oude weg van Antwerpen naar Wilrijk. Het tracé van deze “Wilrijksebaan” komt vandaag overeen met de Koningin Elisabethlei, de Karel Oomsstraat, de Gérard Le Grellelaan en de Beukenlaan. De kruising met de Oude (Mechelse)baan (huidige Generaal Lemanstraat) wordt in de 15de eeuw al vermeld als “Den Drijhoek”. Op deze plek was sinds de 16de eeuw tot in 1958-59 een herberg met dezelfde naam gevestigd. In de 19de eeuw maakte de huidige Karel Oomsstraat deel uit van de Warandestraat, die in 1926 zou worden opgesplitst door het doortrekken van de Jan Van Rijswijcklaan. De Karel Oomsstraat kreeg haar huidige benaming in 1911, daar waar het resterende gedeelte van de Warandestraat in 1919 werd herdoopt tot Koningin Elisabethlei. Tot de aanhechting bij Antwerpen in 1912, maakte de oostzijde van de zuidelijke straathelft deel uit van het grondgebied van Berchem. Bij het doortrekken van Jan Van Rijswijcklaan tussen de Korte Lozanastraat en het Koning Albertpark, werd de westzijde van de noordelijke straathelft verbreed en opnieuw bebouwd. De verbreding aan oostzijde van de zuidelijke straathelft volgde in 1935. Een grote impact had de vestiging van de automobielproducent Minerva, die vanaf 1904 een fabrieks- en kantoorcomplex uitbouwde in de Karel Oomsstraat, dat na tal van uitbreidingen de zuidelijke straathelft aan beide zijden ging innemen, tot het failliet in 1934. Dit verklaart de concentratie van autodealers, garage- en taxibedrijven die de Karel Oomsstraat en de Generaal Lemanstraat sinds het interbellum kenmerkt.

Karel Ooms (Dessel, 1845-Cannes, 1900), was schilder van portretten, genrestukken, historische en allegorische taferelen. Tot zijn belangrijkste werk behoren muurschilderingen in de Assisenzaal van het Antwerpse Gerechtshof.

Tot het laatste kwart van de 19de eeuw droeg de omgeving van de Karel Oomsstraat en de Generaal Lemanstraat een uitgesproken landelijk karakter, met lommerrijke dreven ingenomen door uitgestrekte lusthoven. Vandaag resten hiervan slechts het laat-classicistische Hof van Biart uit de late 18de of de vroege 19de eeuw, en het kasteel Fester dat omstreeks 1900 in neo-Vlaamse-renaissancestijl werd getransformeerd. De bebouwing die tijdens de tweede helft van de jaren 1920 in het noordelijke straatgedeelte tot stand kwam naar aanleiding van het doortrekken van de Jan Van Rijswijcklaan, is vrijwel integraal bewaard. In de burgerhuizen, meergezinswoningen en middelhoge appartementsgebouwen overheerst de art-decostijl, met een enkel pand in beaux-artsstijl. Tot de interessantste gebouwen behoren de meergezinswoning van bouwmeester-aannemer Jules Mees, het appartementsgebouw Van Linden-Verstraete door de architecten Jan Vanhoenacker, John Van Beurden en Jos Smolderen, en de woning Willemsen door architect Art. Crosiers. Van de gekoppelde burgerhuizen die aannemer L. Ariëns in 1924 op de nummers 10-12 optrok, is het linker pand verbouwd en het rechter gesloopt. De burgerhuizen in zakelijk art-decostijl voorbij het kasteel Fester, dateren uit de vroege jaren 1930. Vermeldenswaard is de woning voor Adelaïde Ceulemans op nummer 38, een ontwerp door de architecten Vincent Cols en Jules De Roeck uit 1932, van hetzelfde type als de rij burgerhuizen om de hoek in de Korte Lozanastraat. Het flatgebouw “Den Dryhoeck” dat nagenoeg het volledige bouwblok met de Generaal Lemanstraat en de Doornelei inneemt, werd opgetrokken door Bouwbedrijf Amelinckx nv, naar een ontwerp door architect Pierre Van Rompaey uit 1973. Het omvat een sokkel over het volledige perceel oorspronkelijk ingenomen door Citroën-autodealer en garagebedrijf Helsmoortel, en twaalf verdiepingen hoge woontoren met 120 flats. Minder homogeen is de bebouwing van het zuidelijke straatgedeelte dat aan de pare zijde volledig wordt ingenomen door het Domein Hertoghe. De onpare zijde bestaat uit burgerhuizen en appartementsgebouwen uit de jaren 1950, een garagebedrijf op de hoek met de Biartstraat en nieuwbouwkantoren. Het bouwblok tussen de Biartstraat en de Desguinlei telt nog enkele weinig opvallende burgerhuizen van omstreeks 1910, zoals de nummers 51-53, 55, 63 en 65.