Supermarket Morrisons sänkte priset på diesel med upp till 2 p per liter, och Tesco, Asda och Sainsbury's följde flytten med sina egna prissänkningar.
Sista gången diesel var billigare än bensin var 2001, enligt analys av Experian Catalyst.
Morrisons sa att lägre dieselkostnader i grossistledet innebar att det kunde föra vidare besparingar.
Mark Todd, bensinchef för Morrisons, sade: "Detta är en milstolpe i motoriken och många yngre förare kommer inte att minnas sista gången dieselpriserna var lägre än blyfri."
Pumppriserna påverkas av faktorer som avståndet från oljeterminaler och raffinaderier, så inte alla dieselpriser kommer att vara lägre än bensin, sade snabbköpen.
I juli 2001 kostade diesel 77,92 pence per liter i genomsnitt, jämfört med 77,94 pence för en liter bensin, enligt uppgifter från Experian Catalyst. En månad tidigare hade diesel varit lika mycket som en penny billigare per liter, och en prisskillnad på strax under två pence hittades år 2000.
Det kan bli en viss försening tills brittiska bilister ser prissänkningen bland alla konkurrenter. Experian Catalyst sade att de på söndagen brittiska genomsnittliga priserna minskade till 117,10 pence per liter för bensin och 118,33 pence för diesel.
Diesel är normalt dyrare än bensin per liter av olika skäl, enligt United Kingdom Petroleum Industry Association.
De senaste investeringarna i raffinaderier Storbritannien har varit för blyfri bensinproduktion, men effektivare motorer innebär att efterfrågan på bensin har minskat sedan början av 1990-talet, vilket sänker priserna jämfört med diesel, säger man.
Den ökade tillgången på diesel från raffinaderier utanför Förenade kungariket kommer dock sannolikt att vara orsaken till detta senaste prisfall, enligt RAC.
"Med priset på råolja står på $56.50 och pundet relativt stark mot den amerikanska dollarn - bränslehandelsvalutan - det finns utrymme för ytterligare prissänkningar på upp till 4p per liter off diesel under nästa fjorton dagar, och blyfri kan även dra nytta av en liten minskning också på grund av fortsatt överutbud av olja," sade RAC bränsle talesman Simon Williams.
"Förare av blyfria bensinfordon bör inte känna sig kort förändring - vad vi ser är att priset dieselpump kommer ner till en nivå närmare vad det bör vara på grund av effekterna av större raffineringskapacitet i Mellanöstern."
Partipriserna för diesel har varit billigare än bensin sedan den 27 maj, sade RAC.
Eftersom råoljan har blivit billigare har både bensin- och dieselpriserna också sjunkit. Men bensinpriserna har sjunkit långsammare så att dieseln kan bli billigare, säger James Challinor, forskningsledare för forsknings- och konsultgruppen Wood Mackenzie. Detta beror delvis på efterfrågan på bensin från USA.
"Grundläggande är det stark efterfrågan på europeisk bensin [bensin] från USA och Västafrika som stöder grossistpriset" bensin, sade han.
Han tillade att det i Latinamerika finns en brist på raffinaderier som skapar efterfrågan på export av amerikansk bensin till denna region, vilket i sin tur leder till att den europeiska bensinen exporteras till USA.
Priset på diesel har fallit under bensinpriset i vissa stormarknader för första gången på mer än ett decennium, efter att de stora kedjorna meddelat prissänkningar.