اولين باري كه در ايران حرف از حمل و نقل ريلي براي تردد درون شهري به ميان آمد احتمالا به زمان ناصرالدین شاه قاجار بازمیگردد در آن زمان امتياز ساخت تراموای شهری از جمله نکات پیش بینی شده در امتیاز نامهیی بود که « بارون یولیوس دو رویتر» در سال 1251 هجری خورشیدی روی کاغذ آورد. البته امتیازنامه استعماري رويتر پیش از اجرا به دلیل اعتراضات داخلی و مخالفت روس ها باطل شد.
حدود پنجاه سال بعد، ناصرالدين شاه در جریان آخرین سفر خود به فرنگ درسال 1306 ه.ق با دیدن ترافیك شهری فرنگیان و استفاده آنان از واگنهایی در داخل شهر كه به جای ماشین بخار از اسب برای كشیدن آن استفاده میشد به فکر وارد کردن این وسیله نقلیه عمومی در تهران افتاد. او با یك شركت بلژیكی قراردادي براي ساخت واگن اسبي در تهران بست و آن شركت نیز در اندك زمانی با انتقال ریلها و واگنهای آن به ایران اولین وسائل نقلیه ريلي شهری را به تهران آوردند. این واگنها روی ریلهایی به عرض كمتر از یك متر كه بر سطح زمین نصب شده بودند با دو تا چهار اسب (بسته به شیب خیابانها) كشیده میشدند و مردم مي توانستند از دروازه شهری ری تا باغشاه (میدان حُر امروزی) با آن سفر كنند.
اما نخستین برنامهریزیها برای بنیانگذاری متروي كنوني تهران به سال ۱۳۵۰ بازمیگردد. در مهر سال ۱۳۵۳ مطالعات مربوط به حل مشکلات ترافیک، مترو تهران توسط شرکتهای مشاور خارجی از جمله سوفرتو منتج به پیشنهاد سیستم اتوبان مترو (با ۷ خط) شد. بر اساس این پژوهشها، ساخت مترو به عنوان اساسیترین راه حل بهبود ترافیک تعیین شد. شرکتهای فرانسوی از سال ۱۳۵۶ عملیات اجرایی احداث خط ۱ مترو را در اراضی شمال تهران (بزرگراه شهید حقانی کنونی) آغاز کردند. عملیات اجرایی مترو تا آذر سال ۵۹ اجرای ۲۳۰۰ متر تونل و بخشی از سازه ۳ ایستگاه حدفاصل بزرگراه شهید حقانی و خیابان شهید بهشتی ادامه یافت ولی در این زمان و در پی جریانهای جنگ ایران و عراق، نمایندگان شرکتهای خارجی ایران را ترک کردند و در اواخر سال ۶۰ هیئت وزیران توقف کامل طرح توسط مشاوران خارجی را اعلام کرد. پس از آنكه ضرورت ساخت مترو در نماز جمعه تهران توسط آيت الله هاشمی رفسنجانی، ریاست وقت مجلس مطرح شد هیئت وزیران در فروردین ۱۳۶۴ اجرای طرح متروی تهران را تصویب و فعالیت ساخت مترو مجدداً در تهران آغاز شد. برنامه اول مترو شامل ساخت خط ۱ (میرداماد - حرم مطهر)، خط ۲ (دردشت - صادقیه) و مسیر برونشهری خط ۵ (تهران - گلشهر) جمعاً به طول ۹۰ کیلومتر با ۵۲ ایستگاه بود. فعالیتهای اجرایی این برنامه از سال ۱۳۶۶ آغاز شد.
اصغر ابراهیمی اصل، مدیرعامل وقت مترو که از سال ٦٥ تا ٧٦ سکاندار ساخت مترو در تهران بود، در خصوص آن روزها مي گويد :"سال ۶۵ همه مخالف ساخت مترو بودند. حتی ساختمان شرکت مترو به وزارت کشور تحویل داده و تبدیل به استانداری شده بود. هیچکس حتی یک اتاق نمیداد. کار از نمازخانه شروع شد. هیچ نقشهای در کار نبود تا اینکه در نمازخانه تعدادی نقشه پیدا شد. وقتی پیگیری کردیم که باقی نقشهها کجاست، مشخص شد که یک سبزیفروش نقشهها را خریدهاست. سپس با وجود یک ماه تحقیق بر روی کاغذها، سبزیفروش پیدا شد و بدین ترتیب ۱۹۰ کیلو نقشه در انبارش پیدا شد." در سال ۱۳۷۴ با توجه به اتمام بخشهایی از کارهای ساختمانی قراردادی برای تامین تجهیزات قطار شهری به امضا رسید و در پایان روز شانزدهم اسفند ۱۳۷۷ نخستین خط متروی تهران یعنی خط ۵ که تهران را به کرج میرساند به بهرهبرداری رسید. از آن زمان تا امروز هر سال بخشی از متروی تهران کامل شده است به طوريكه اكنون متروي تهران و حومه با 296 كيلومتر طول، 159 ايستگاه فعال دارد و از ابتداي بهره برداري تا پايان اسفندماه سال 1402، 11 ميليارد و 580 ميليون سفر با آن انجام شده است.