Первые работы над новой моделью Е-класса, приемником поколения w114/w115, начались еще в 1968 году. В последующие годы постоянно прорабатывался и изменялся дизайн будущего автомобиля. После выхода нового поколения автомобилей S-класса (серии w116), немецкий автомобилестроительный концерн Daimler-Benz всерьёз задумался об обновлении моделей среднего класса.
Предварительные прототипы были выпущены в 1974 году. Испытательный цикл безопасности транспортных средств начался с тестов на соударение летом того же года. В 1970-х годах основным предметом дискуссий между правительством Германии и автопроизводителями являлась безопасность водителя и пассажиров. 1 января 1976 года Федеративная Республика Германии приняла закон об обязательной установке ремней безопасности для передних пассажиров, поэтому инженеры Mercedes-Benz ещё на этапе разработки новой модели интегрировали соответствующие средства безопасности.
Пилотная серия автомобилей состояла из 16 экземпляров и была выпущена летом 1975 года. После проведения подготовительных работ и комплексных мер тестирования серийных образцов компания была готова представить автомобиль широкой публике.

Серия W123 была представлена компанией Mercedes-Benz в январе 1976 года
Внешне автомобиль Mercedes-Benz W123 стал выглядеть шире и строже своего предшественника. Вместо характерных для 1960-х/70-х годов вертикальных фар на серии W123 появилась горизонтальные прямоугольные блок-фары, которые кроме основной фары ближнего/дальнего света имели ещё и галогенную противотуманную фару. Благодаря подобному решению пропал зазор между решёткой радиатора и оптикой. Младшие модели имели круглые отражатели и светорассеиватели, старшие модели с двигателями рабочим объёмом 2,8 литра (280 и 280E) имели уже прямоугольные фары, похожие на фары модели W116. После рестайлинга 1982 года данное решение было распространено на все модели серии.
Несмотря на то, что новая серия имела сходства в некоторых технических решениях с предшественниками, тем не менее новые модели получили увеличенную колёсную базу и внешние габариты, а также улучшенный кузов (салонная часть была усилена, были модернизированы и усилены стойки крыши и сам каркас). Также были тщательно проработаны зоны деформации спереди и сзади — энергопоглощение стало ощутимым, деформации при различных сочетаниях ударов — более прогнозируемыми.
Все двигатели были позаимствованы у W115. 3-литровый 5-цилиндровый дизельный силовой агрегат переименовали из "240D 3.0" в "300D" как это уже было сделано ранее на рынках Северной Америки. Единственным новым двигателем стал 2,5-литровый рядный 6-цилиндровый бензиновый силовой агрегат M123 (модель "250"), который заменил старый M114 рабочим объёмом 2496 куб.см.
Первыми были запущены в серию в ноябре 1975 года модели 280 и 280Е, но официально новая серия W123 была представлена публике бензиновыми моделями 200, 230 и дизельными 200D, 220D, 240D и 300D, к которым в апреле присоединилась версия 250. Самый ранний выпуск имел ряд мелких недоработок, которые впоследствии (до сентября 1976 года) были устранены. В их число входят некоторые открытые (необработанные) фрагменты днища кузова, отсутствие резиновой прокладки между бензобаком и кузовом, часы без временной разбивки шкалы, отсутствие пластиковой накладки замка багажника и другие проблемы.

Весной 1976 года компания представила версию в кузове купе, получившую более короткую колёсную базу в сравнении с седаном (2710 мм против 2795 мм). По сравнению со своим предшественником, купе имело гораздо более независимую конструкцию в отличии от седана и отличалось резко наклоннённым ветровым стеклом и подсветкой, хотя сохранило систему подвески и все технологии безопасности четырёхдверного варианта. Модельный ряд W123C / CE состоял из 230C (позже 230CE) и 280C / CE на большинстве рынков; в Северной Америке продавалась дополнительная версия 300cd с безнаддувным (позже турбированным) 3-литровым дизельным двигателем. Все купе по стандарту оснащались прямоугольными фарами, а панели салона были выполнены из дерева. В автомобилях отсутствовала средняя стойка и обрамление стекла, что делало их почти кабриолетом. Для ремней безопасности была применена оригинальная конструкция в виде небольшого наплыва линии дверей (это же решение позже было применено и в купе серии W126). Автомобиль в кузове купе получил большую популярность у покупателей, о чём говорит тот факт, что клиентам, заказавшим модель в 1977 году, иногда приходилось ждать в течение двух лет для получения своего заказа.

С августа 1977 года начался выпуск длиннобазных модификаций серии (колёсная база составляла 3425 мм, что на 63 см больше, чем у седана). Они были доступны в качестве 7/8 местных седанов и отдельных шасси, на основе которых можно было собирать особые автомобиля, как, например, машины скорой помощи или катафалки. Подобной доработкой занимались фирмы Binz или Miesen. Модельный ряд удлинённой серии состоял из 240D, 300D и 250.

На Франкфуртском автосалоне в сентябре 1977 года была представлена модификация в кузове универсал, получившая коммерческое обозначение W123 T (хотя изначально рассматривались приставки «K» и «U»). Несмотря на скептическое отношение критиков к подобному кузову в рамках сегмента автомобилей бизнес-класса, исследование рынка, проведённое компанией в ходе разработки концепции, указали на определённый спрос на 5-дверные автомобили, особенно при эксплуатации его в качестве семейного транспортного средства или для отдыха. Первоначальный модельный ряд состоял из всех доступных на то время двигателей за исключением 200TD. По заказу клиента модель могли оснастить 15-дюймовыми колёсами, альтернативными пружинами и амортизаторами, а также более сильным усилителем тормозной системы (в этом случае грузоподъёмность автомобиля увеличивалась со стандартных 560 до 700 кг). Производство универсала началось в конце марта — начале апреля 1978 года на заводе в городе Бремен, Германия, который стал первым самостоятельным заводом в истории компании, выпускающим автомобили в кузове универсал. Только модели, представленные во Франкфурте, и первые 100 автомобилей этой серии были произведены в Зиндельфингене. В течение первых нескольких месяцев после запуска производства конструкция универсала подвергалась доработке. Так, например, был улучшен механизм фиксации капота (для всей серии), а модель 240D лишилась масляного радиатора. Затем в июле 1978 года рулевое управление с усилителем стало стандартом для версий 240D и 240 TD

В начале 1979 года мощность дизельных моделей была увеличена. Так, производительность 200D возросла с 55 л. с. (40 кВт) до 60 л. с. (44 кВт), с 65 л. с. (48 кВт) до 72 л. с. (53 кВт) для 240D и с 80 л. с. (59 кВт) до 88 л. с. (65 кВт) для 300D. В то же время модель 220D была снята с производства. В этом же году в сентябре произошло обновление серии.
Все модели получили новое рулевое колесо (как на новой модели W126), новые материалы отделки салона, новые подголовники (меньшего размера), новые цвета окраски кузова, а в приборной панели треугольные индикаторы повторителей поворота заменили на стрелочки. Все модели в стандартной комплектации оснастили ремнями безопасности для задних пассажиров, для всех предложили регулируемую заднюю подвеску. Чуть позже поворотный переключатель температуры заменили прокручивающимся элементом управления и установили новый передний подлокотник, а также пластиковые подкрылки передних арок колёс.

В июне 1980 года компания представила новый четырёх-цилиндровый бензиновый двигатель (M102) в двух вариантах. 2-литровый силовой агрегат заменил старый M115, а 2,3-литровый с топливным впрыском сместил старый карбюраторный с модели 230. Мощность обоих вариантов была значительно выше, чем у их предшественников. В 1980/81 годах карбюраторные модели 280 были сняты с производства, а их заменили 280E с топливным впрыском.
Первый автомобиль Mercedes-Benz серии W123 с турбодизельным двигателем появился в октябре 1980 года и был назван 300 TD Turbodiesel. Модель предлагалась исключительно с автоматической коробкой переключения передач. Мощность силового агрегата составляла 125 лошадиных сил (92 кВт). На большинстве рынков 3-литровый дизельный силовой агрегат (OM617) предлагался только на автомобилях в кузове универсал, в то время как в Северной Америке он был также доступен в седанах и купе. На момент старта продаж в 1980 году стоимость турбодизельной модели составляла 37 200 немецких марок, что делало его одним из самых дорогих в серии (дороже был только 280 CE с ценой на 100 марок больше).

С февраля 1982 года компания Mercedes-Benz стала предлагать дополнительную пятиступенчатую механическую трансмиссию для всех моделей на заказ. Кроме того, в это же время были предложены такие инновации, как антиблокировочная система тормозов ABS (с августа 1982 года), выдвигающаяся рулевая колонка и подушки безопасности для водителя.

В сентябре 1982 года все представители серии получили значительный рестайлинг. В ходе обновления все модели оснастили прямоугольными фарами (как в 280Е), видоизменёнными молдингами на передних стойках, гидроусилителем руля (стандарт для всех комплектаций), деревянными вставками панелей салона, электрическое правое зеркало заднего вида, более крупную лампу освещения салона с задержкой выключения. В салоне все кнопки и выключатели стали более округлыми, изменилась форма спинок передних сидений, исчезли вставки из кожзаменителя в боковинах сидений (все сиденья теперь с единого обивочного материала)

Компания Mercedes-Benz начала искать альтернативные топливные технологии очень давно. Серия W123 неоднократно служила в качестве тестового транспортного средства. В 1983 году немецкий концерн представил версию 280 TE с двигателем, работающим на водороде. Было также испытано транспортное средство с электрическим силовым агрегатом, который установили на модель в кузове универсал. А с 1982 года была серийно доступна версия W123 с бивалентным двигателем: автомобиль работал на сжиженном газе или бензине, а водитель выбирал режим с помощью соответствующего переключателя

Официально производство W123 завершилось в ноябре 1985 года. В это время 1-е поколение E-класса (W124) уже год как производилось на заводах компании. Выпуск последних моделей в кузове универсал завершился в январе 1986 года выпуском последних 63 универсалов. По итогам продаж самыми популярными моделями серии стали 240D (454 780 единиц), 230E (442 000 единиц) и 200d (378 000).
Серия W123 превзошла по продажам (2,7 млн) предшественника W114/W115 и стала наиболее успешной моделью немецкого концерна Daimler-Benz за всю историю фирмы. Преемником W123 в 1984 году стал более современный Mercedes-Benz W124 с многорычажной задней подвеской.
За десять лет производства серии модели с дизельными двигателями оказались самыми успешными: фаворитом линейки среди покупателей была модель 240 D (448 986 седанов, 38 903 универсалов, 3841 длиннобазных седанов и 1953 шасси — в общей сложности 493 683 единиц). Самой востребованной моделью с бензиновым двигателем стала версия 230 E (245 588 седанов, 42 284 универсала, 29 858 купе и 294 шасси, что в общей сложности составило 318 024 единиц).