A la fin du 19e siècle et au début du 20e siècle, l'enseignement féminin se développe à Saint-Brieuc. Les cours sont déplacés successivement dans différents sites, sous l'effet de l'augmentation progressive des effectifs. Ils intègrent, en 1915, la villa Baratoux, acquise par la commune. C'est l'ancienne demeure de Charles Baratoux, maire de la ville, de 1890 à 1898. (Le bâtiment est connu de nos jours sous le nom de "château" et abrite les services de direction.) L'établissement devient collège de jeunes filles en 1924.
Pour faire face à la croissance des effectifs, la construction de nouveaux bâtiments est décidée, en 1931. C'est l'architecte Georges-Robert Lefort qui remporte le concours et donne les plans d'un externat, d'un internat, d'un gymnase et des bâtiments des services communs. Le 29 mai 1938, le collège est inauguré par le Président de la République, Albert Lebrun, accompagné, entre autres, du ministre de l’Éducation nationale, Jean Zay. La richesse de la décoration de l'établissement est à rapprocher de la présence de ce ministre, qui est à l'origine des programmes de décoration des établissements d'enseignement et a inspiré les rédacteurs du décret de 1951, connu sous le nom de 1% artistique.
L'explosion de la démographie scolaire, après la Seconde Guerre mondiale, conduit à deux extensions en 1951 et 1962. La première, menée par Georges-Robert Lefort, consiste en un agrandissement de l'externat ; la seconde, confiée à Jean Fauny, en la construction d'un nouvel internat et d'un second gymnase, doté d'une piscine. Louis Arretche est l'architecte coordonnateur de cette dernière tranche à laquelle Jean Fauny associe son fils et collaborateur Yann. Les premiers plans sont donnés en 1961.
En 1967, est introduite la mixité. Le lycée Anatole le Bras "perd" son second cycle cette année-là. Le
premier lycée de la ville était devenu trop petit pour accueillir les élèves des deux cycles du secondaire.
Son emplacement central ne permettait pas un agrandissement sur place. L'ancien lycée de
Saint-Brieuc
, ouvert en 1852, devient donc CES. De ce fait, Ernest Renan
est devenu le lycée
public de centre ville.
Le lycée compte, en 2018-2019, 1147 élèves. Il reste marqué par son histoire puisque deux lycéens sur trois sont des lycéennes. Parmi eux, seuls 34 sont des internes. Les formations préparent aux bacs généraux et technologiques, à des BTS, ainsi qu'aux concours des grandes écoles.
En 2018, un nouveau restaurant scolaire a été construit sous maîtrise d'ouvrage du Conseil régional de Bretagne, entre le bâtiment A et le second gymnase. Les plans ont été donnés par l'architecte Thierry Malleret.
