Екатеринбургский метрополитен отличается высоким удельным пассажиропотоком как в расчете на километр путей, так и на одну станцию, занимая по этим показателям четвертое место в России, уступая московскому, петербургскому и новосибирскому метрополитенам. Регулярное движение поездов Екатеринбургского метрополитена началось 27 апреля 1991 года.

Первые планы строительства метро в городе появились в начале 1960-х годов. Метро должно было состоять из двух линий, пересекающих город в широтном и меридиональном направлениях. Борис Ельцин, будучи первым секретарем Свердловского обкома КПСС в начале 1980-х годов, так объяснил выбор маршрута первой очереди метрополитена между площадью 1905 года и районом Уралмаш: «Уралмашевцы заслужили право возвращаться домой с первомайской и октябрьской демонстраций на метро!».

Технико-экономическое обоснование - ТЭО первой очереди Свердловского метрополитена было выполнено в конце 1970-х годов институтом «Харьковметропроект». Рабочая документация первой очереди и ТЭО последующих очередей разрабатывались институтом «Уралгипротранс».

В создании архитектурного облика станций также участвовали специалисты других проектных организаций города - «Свердловскгражданпроект», «УралпромстройНИИпроект». Названия станций в ходе проектирования и строительства неоднократно изменялись вслед за социально-политическими переменами в стране.

Сооружение метро началось в августе 1980 года. Первый ковш грунта был вынут на строительстве вертикального шахтного ствола нынешней станции «Уральская». Неровный рельеф города, а также плотная застройка в центре потребовали комбинации станций глубокого и мелкого заложения. Сначала первые станции метро планировалось открыть в 1987 году, позднее пуск был передвинут на 1989 год, но и этот срок был перенесен, так как работы тогда были выполнены лишь на 65-70 %, и открытие перенесли сначала на 1990, а затем и на 1991 год.

Торжественный митинг состоялся 26 апреля 1991 года, а 27 апреля в 6 часов утра началось регулярное движение поездов. На первом пусковом участке было только три станции. Ввиду отсутствия на этом участке камер съезда для оборота составов поезда двигались «челночным» способом. В период экономического спада 1990-х годов строительство замедлилось.

В середине 1990-х годов добавились новые участки, которые позволили удвоить протяженность линии, станция «Геологическая» была открыта в 2002 году. Станция «Ботаническая» была открыта в 2011 году, на ее торжественное открытие приезжал президент России Дмитрий Медведев, последняя на данный момент станция «Чкаловская» была открыта в июле 2012 года.

В некоторых неофициальных источниках было распространено мнение, что в первые годы после открытия Екатеринбургский метрополитен был внесен в книгу рекордов Гиннесса как самый короткий действующий метрополитен в мире.

Екатеринбургский метрополитен не имеет имени, но несколько вариантов именования все же рассматривалось, самые популярные варианты - «Екатеринбургский метрополитен имени П. П. Бажова» и «Екатеринбургский метрополитен имени Б. Н. Ельцина».