1981年9月11日，北京地铁一期工程经国家批准正式验收，在试运营10年之后，北京地铁正式对外开放。它包括19座车站，和从西山的高井站到北京站的27.6千米线路。
1984年9月20日，北京地铁二期工程开通运营。北京地铁2号线车站自复兴门至建国门，长16.1千米，有12座车站。二期工程和一期工程的一部分可以组合成一个环。
1987年12月28日，复兴门折返线工程竣工，北京地铁1号线和环线（现北京地铁2号线）正式分开独立运行。
1992年6月24日，北京地铁复八线开工建设。12月12日，西单站开始运营。
2002年9月28日，北京地铁13号线西段通车运营。
2003年1月28日，北京地铁13号线东段通车运营。12月27日，北京地铁八通线通车运营。
2007年10月7日，北京地铁5号线通车运营。
2008年7月19日，北京地铁10号线一期（巴沟站至劲松站）、8号线一期（奥运支线，北土城站至森林公园南门站）、机场线同时开通试运营，以迎接2008年北京奥运会。
2009年9月28日，北京地铁4号线试运营，成为继5号线之后第二条南北大动脉。
2010年12月30日，15号线一期一段（望京西站至后沙峪站）、昌平线一期（西二旗站至南邵站）、大兴线、房山线大部分线路（大葆台站至苏庄站）、亦庄线（亦庄火车站除外）开通试运营。
2011年12月31日，北京地铁8号线二期北段、北京地铁9号线南段、北京地铁15号线一期东段、北京地铁房山线剩余段开通试运营。
2012年12月30日；
6号线一期（海淀五路居站至草房站，二里沟站除外）、8号线二期南段大部分线路（北土城站至鼓楼大街站，安德里北街站除外）、9号线北段（北京西站至国家图书馆站，军事博物馆站于除外）和10号线二期大部分线路（巴沟站至西局站、首经贸站至劲松站，角门东站除外）开通试运营，北京地铁网络大规模扩展，同时结束了9号线和房山线的脱网局面。
2013年5月5日，10号线二期剩余段（西局站至首经贸站、角门东站）、14号线西段（张郭庄站至西局站，七里庄站除外）开通运营，10号线成环运营。12月21日，9号线北段军事博物馆站开通。12月28日，8号线二期南段剩余段（鼓楼大街站至中国美术馆站，中国美术馆站除外）以及8号线北延联络线（昌平线与8号线联络线，回龙观东大街站至朱辛庄站）投入试运营。
2014年12月28日；
6号线二期（草房站至潞城站，通运门站、北运河东站除外）、7号线一期（垡头站、双井站除外）、14号线东段（金台路站至善各庄站，高家园站、朝阳公园站除外）、15号线一期三段（清华东路西口站至望京西站，大屯路东站除外）开通运营。
2015年12月26日，北京地铁14号线中段（陶然桥站、平乐园站除外）和昌平线二期等2条轨道新线投入试运营。同日，8号线二期南段安德里北街站、15号线一期三段大屯路东站开通。
2016年12月31日，16号线北段（农大南路站除外）开通试运营。14号线东段朝阳公园站、15号线望京东站开通。线网运营车站达到345座（换乘车站重复计算，不重复计算换乘车站则为288座车站）。
2017年12月30日，北京地铁燕房线、S1线和现代有轨电车西郊线开通运营。同日，14号线中段平乐园站、16号线北段农大南路站开通。
2017年北京地铁开通运营的地铁线路，北京地铁燕房线，北京地铁S1线，北京现代有轨电车西郊线开通试运营
2018年12月30日，北京地铁6号线西延（苹果园站除外）、8号线三期南段、四期（大红门站除外）开通运营。同日；
6号线二期北运河东站、7号线垡头站、8号线二期南段中国美术馆站、亦庄线亦庄火车站站开通。北京地铁8号线四期开通试运营
2019年9月26日，大兴机场线一期开通运营。12月28日；
7号线东延、八通线南延开通运营（环球度假区站暂缓开通），里程增加至699.3千米；同日；
7号线双井站开通并与10号线实现换乘。12月30日，13号线增设的清河站开通，实现了与京张高速铁路的换乘。
