Le territoire d'Allerey était traversé par la grande voie romaine de Langres, dite "Voie d'Agrippa" dont le souvenir est conservé par plusieurs tronçons dits "La Vie ferrée" ou " Le Chemin Ferré", par la voie protohistorique, utilisée jusqu'au 18e siècle, menant de Verdun à Beaune, et par une 3e voie reliant Verdun à Chagny. Selon C. Joannelle, le toponyme gaulois de Chauvort, Cavoritum, signifie le gué du creux, et ce hameau est "un haut lieu de l'époque protohistorique en Verdunois, en raison de la présence de ce gué et d'un nœud de communications routières et fluviales. Le gué de Chauvort était emprunté par une voie pré-romaine du sel en provenance du Jura ... il s'agit vraisemblablement de la reprise, à l'époque gallo-romaine d'un tracé beaucoup plus ancien qui permettait d'acheminer vers Chauvort, pour leur embarquement sur la Saône, les produits des salines jurassiennes. Deux autres voies anciennes partaient de ce gué, l'une conduisait vers Bibracte, l'autre à Beaune ; les voies romaines de Langres et de Besançon, parallèles à la Saône et toutes proches n'ont fait que confirmer le rôle important de Chauvort, véritable "plaque tournante" du commerce protohistorique dans la région". Comme le rappelle Jean Richard, toutes les marchandises qui transitaient au Moyen Âge rapportaient des revenus fiscaux, ce qui était le cas de Chauvort.

Les hameaux du Petit et du Grand Pussey ont une origine gallo-romaine ; le Petit Pussey est situé sur l'ancienne voie de Verdun à Beaune et tout le secteur est d'une grande richesse archéologique et toponymique. Allerey fut affranchi par Pierre d'Alerey en 1252. Le château-fort, dominant la vallée de la Saône, contrôlait les voies importantes qui traversaient, au Moyen-Age, le territoire d'Allerey. En 1636, les troupes de Gallas brûlèrent Allerey et Chauvort avant de se retirer dans Verdun. Claude Lebault, peintre ordinaire du roi, est né à Chauvort en 1665 et semble avoir longtemps résidé dans son pays natal où il est mort en 1726. Au 18e siècle, Courtépée cite Baignant, dépendance de la paroisse, où il signale une chapelle, aujourd'hui disparue, construite par le curé J. Lebault. A la fin du 19e siècle, Allerey devient un nœud ferroviaire où se croisent les lignes Chalon-Dole, Chalon-Gray et Allerey-Chagny. En 1914-1918, ces lignes transportent les troupes ; une voie provisoire est construite par le génie américain, en 1918, pour desservir le camp-hôpital américain d'Allerey, elle est démontée en 1919 lors de la fermeture du camp. Les lignes de chemin de fer pour voyageurs ferment dans les années 1950, et le trafic marchandise disparaît en 1978.