La station Martin Nadaud, créée le 25 janvier 1905, appartenait à la ligne 3. Elle a fonctionné normalement jusqu’à ce que, dans les années 1960, on constate que le secteur de la Porte de Bagnolet n’était pas très bien desservi.

Il fut alors décidé de prolonger la ligne 3 de la station Gambetta jusqu’à  la Porte de Bagnolet. Comme le flux de voyageurs était plus important sur Bagnolet que sur la Porte des Lilas, on renonça à une exploitation en fourche et on en profita aussi pour abandonner le terminus de la Porte des Lilas au profit de celui de Bagnolet. Parallèlement, on créa la ligne 3bis, qui relie en navette Gambetta à La Porte des Lilas.

Pour l’occasion, la station Gambetta fut entièrement réorganisée : réutilisation de la station d’origine comme terminus de la nouvelle ligne 3bis, création de nouveaux quais pour la ligne 3, et neutralisation de la station Martin Nadaud, devenue inutile.

La nouvelle station Gambetta fut inaugurée le 23 août 1969, la station 3bis le 27 mars 1971 et le prolongement à Bagnolet le 2 avril 1971. Et le glas sonna pour la station Martin Nadaud le 23 août 1969.