В январе 1967 г. родился миллионный житель Свердловска. Это стало знаковым событием, так как ставило город Свердловск на один уровень с другими крупными городами СССР. Перед городскими властями на тот момент стояла серьезная задача решить проблему чрезмерной загруженности городского транспорта. Метрополитен был и остается самым затратным видом городского транспорта, поэтому решение о его строительстве принималось на уровне Политбюро СССР и требовало серьезной подготовки. В нее входили предварительные исследования грунта, подземных коммуникаций и разработка транспортной схемы г. Свердловска. Согласно ей, планировалось оптимальные направления строительства север-юг, юго-запад-северо-восток, запад-восток. По замыслу авторов генплана, такое направление линий позволяло на 20-25% сократить затраты времени на передвижение жителей в пределах города и значительно разгрузить трамвайные и троллейбусные маршруты.

В 1975 г. началось проектирование метрополитена в г. Свердловске институтом «Харьковметропроект». Им было выполнено технико-экономическое обоснование (ТЭО) 1-й очереди Свердловского метрополитена. На этом основании были проложены линии. Первая должна была начинаться на пл. 1-й Пятилетки, пройти под заводской территорией Уралмаша к пр. Космонавтов к железнодорожному вокзалу, затем в район Городского пруда, к площади 1905 г. и далее на юг. Вторая – пройти с востока на запад от Каменных палаток до Виза. Третья с Юго-Запада в район озера Шарташ. Проекты многократно пересматривались.

Рабочий проект 1-й очереди и ТЭО последующих очередей разрабатывались местным институтом «Уралгипротранс».
В ноябре 1980 г. вышло распоряжение Совета Министров СССР об утверждении технического проекта первой очереди Свердловского метрополитена от станции Проспект Космонавтов до станции Чкаловская

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 исторической части города потребовали комбинации станций глубокого и мелкого заложения. Наиболее глубоко расположена станция Уральская.

Согласно утвержденному плану строительства метро, первая линия Свердловского метро должна была открыться в 1990 г. Чтобы выполнить программу и одновременно не распылять средства и технику, решили разделить линию на два пусковых комплекса: первый включал в себя участок магистрали от станции Проспект Космонавтов до Площади 1905 г., электродепо, инженерный корпус и базу комплектования оборудования; второй – оставшийся участок линии до станции Чкаловская. Строительные работы велись одновременно на всем протяжении первого пускового комплекса. На Уральской шли горнопроходческие работы, в районе станций Уралмаш и Машиностроителей выносились коммуникации и инженерные сети, на станциях Динамо и Площадь 1905 г. обустраивались строительные площадки.

Деньги на строительство выделялись в достаточном объеме, но проблемой было их освоение из-за недостатка фондов, то есть зарезервированных для предприятия строительных материалов, оборудования и техники. Большую помощь оказало руководство города и области. Для организации работ при горисполкоме был создан специальный штаб и введена должность заместителя председателя горисполкома по строительству метрополитена. Летом 1982 г. создана самостоятельная генподрядная организация – Тоннельный отряд № 34 под руководством А.М.Сапожникова.

Строительство метро шло хорошими темпами, в апреле 1982 г. бюро Свердловского обкома КПСС и исполкома областного Совета приняли постановление ввести пусковой участок первой очереди к 5 ноября 1989 г.

Из представленных на конкурсе шести станций интерьеры трех: Уральская, Уралмаш и Проспект Космонавтов, разработанных авторским коллективом Уралгипротранса под руководством С.У. Зиганшина были признаны лучшими.
В мае 1988 г. было создано предприятие Свердловской метрополитен, которое должно было на профессиональном уровне эксплуатировать сложный комплекс метрополитена. Начался набор персонала. В марте 1989 г. первая группа машинистов была направлена на обучение в Харьков. Было закуплено 54 вагона производства Ленинградского вагоностроительного завода им. И.Е.Егорова из расчета на весь пусковой комплекс.

Несмотря на успехи в строительстве пуск метро пришлось отложить, преимущественно из-за нехватки рабочей силы (отделочников), а также средств. Было принято решение сократить пусковой участок до трех станций. Также к открытию нужно было подготовить электродепо и инженерный комплекс на ул. Володарского. Пробный поезд прошел от электродепо до станции Машиностроителей 30 декабря 1990 г., затем четыре месяца шла обкатка подвижного состава, устранялись недоделки на трассе.

26 апреля 1991 года состоялся торжественный митинг по случаю открытия 6-го метро России и 13-го (последнего) метро Советского Союза. Однако официальной датой открытия считается 27 апреля, когда в 6 часов утра началось регулярное движение поездов. На первом пусковом участке было только три станции, 2,6 км. Поезда ходили по челночной схеме с интервалом в 5 минут. Несмотря на небольшие размеры метро стало популярным среди горожан.

В сокращенном виде метро работало полтора года. Наконец 22 декабря 1992 г. была открыта станция Уральская. Это сразу увеличило пассажиропоток в четыре раза. Челночную схему движения решили сохранить по причине отсутствия за станцией оборотного тупика

22 декабря 1994 г. были открыты еще две станции первого пускового комплекса – Динамо и Площадь 1905 г. Только тогда появилась возможность организовать нормальное кольцевое движение поездов по двум путям
В начале 1995 г. началось интенсивное строительство второго пускового комплекса, через год были готовы перегонные пути до станции Геологическая, а к 1998 г. построен тоннель до станции Чкаловская. Однако из-за сокращения финансирования и штата станция «Геологическая» была открыта в 2002 году. Станция «Ботаническая» была открыта президентом РФ Д. А. Медведевым в 2011 году, «Чкаловская» — в июле 2012 года.

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