规划时期

2000年6月，长沙市委、市政府组织修编了《长沙市总体规划》，在这份规划中首次提出“全市远景轨道网络规划方案”；次月，湖南省发改委委托铁道部第四勘察设计院开展长沙市城市快速轨道交通网络规划研究，走出了长沙地铁建设实质性的第一步。

2006年1月，长沙市发布《长沙市城市快速轨道交通线网规划》，规划长沙城市轨道交通远景线网由1号线及其支线1a线，2号线及其支线2a线、2b线，3号线和4号线共4条线路组成，总约172千米，设站82座，其中换乘站14座。

2007年，中华人民共和国国务院将长沙市列入第二批建设城市快速轨道交通城市。

2008年11月，《长沙市轨道交通建设规划》被中华人民共和国国家发展和改革委员会上报至中华人民共和国国务院。

2009年1月15日，经中华人民共和国国务院同意，中华人民共和国国家发展和改革委员会批准《长沙市城市快速轨道交通近期建设规划（2008年-2015年）》。

2010年，《长沙市轨道线网规划》的修编与城市总体规划修改、城市综合交通规划同时启动编制工作。

2011年7月，《长沙市轨道线网规划》获得长沙市人民政府批复。

建设运营

2009年4月29日，长沙市轨道交通集团有限公司授牌。9月28日，长沙轨道交通2号线一期开工建设。

2010年12月26日，长沙轨道交通1号线一期正式开工建设。

2011年11月1日，长沙轨道交通2号线西延一期正式开工建设。

2012年12月，经中华人民共和国国务院同意，中华人民共和国国家发展和改革委员会批准《长沙市城市轨道交通近期建设规划（2012年-2018年）》，新增2号线西延一期、3号线一期、4号线一期和5号线一期。

2013年12月30日，长沙轨道交通2号线一期开始试运行。

2014年1月3日，长沙轨道交通3号线一期正式开工建设。4月29日，长沙轨道交通2号线一期开通试运营。5月16日，长沙磁浮快线正式开工建设。12月31日，长沙轨道交通4号线一期正式开工建设。

2015年9月29日，长沙轨道交通2号线西延一期开始试运行。11月29日，长沙轨道交通5号线一期正式开工建设。12月26日，长沙磁浮快线开始试运行。12月28日，长沙轨道交通2号线西延一期开通试运营。

2016年3月21日，长沙轨道交通1号线一期开始试运行。5月6日，长沙磁浮快线开通试运营。6月28日，长沙轨道交通1号线一期开通试运营。12月28日，长沙轨道交通6号线中段正式开工建设。

2017年3月15日，中华人民共和国国家发展和改革委员会批复《长沙市城市轨道交通第三期建设规划（2017-2022年）》，新增6号线一期、7号线一期、1号线北延一期、2号线西延二期、4号线北延线、5号线南延线和北延线。

2018年11月27日，长沙轨道交通6号线东、西段正式开工建设。12月29日，长沙轨道交通4号线一期开始试运行。

2019年5月26日，长沙轨道交通4号线一期开通试运营。9月26日，长株潭城际轨道交通西环线一期正式开工建设。12月30日，长沙轨道交通3号线一期、长沙轨道交通5号线一期开始试运行。

2020年6月28日，长沙轨道交通3号线一期、长沙轨道交通5号线一期开通试运营。9月8日，长沙市轨道交通集团就长沙市城市轨道交通第三期建设规划调整社会稳定风险分析进行公众意见征求公示。9月25日，长沙磁浮东延线开工建设。9月29日，长沙轨道交通1号线北延一期工程开工建设。

2021年4月15日，长沙轨道交通6号线东延段正式开工建设。4月25日，长沙磁浮快线东延工程正式开工建设。7月1日，长沙磁浮快线启动提速运营，磁浮列车速度由每小时100千米提升至每小时最高140千米。7月25日，长沙轨道交通2号线西延二期开工建设。12月24日，长沙轨道交通7号线一期工程开工建设，长沙轨道交通6号线开始试运行。

2022年6月28日，长沙轨道交通6号线一期开通试运营。10月14日，长株潭城际轨道交通西环线一期工程通车试运行。

2023年5月，长沙市城市轨道交通第三期建设规划调整获得国家发改委批复。5月1日，新版《长沙市轨道交通条例》施行。6月28日，长株潭城际轨道交通西环线一期工程开通试运营。12月29日，长沙轨道交通1号线北延一期工程正式进入试运行阶段。

2024年1月31日起，乘客可通过支付宝app实现长沙轨道交通地铁及磁浮快线扫码进站。6月21日，长沙轨道交通1号线北延一期工程通过初期运营前安全评估，具备初期运行（正式载客）条件。6月28日，长沙轨道交通1号线北延一期工程开通初期运营。同日，原“长沙磁浮快线”更名为“长沙轨道交通s2线”。10月18日起，长株潭城际铁路与长沙轨道交通正式实现票制融通，通过长沙地铁app激活铁路e卡通服务，可持长沙地铁app刷二维码乘坐长株潭城际列车，这是全国首次实现地铁app扫码乘坐城际列车。11月29日，长沙轨道交通4号线北延工程开工建设。

2025年2月10日起，长沙轨道交通6号线实施新版工作日、双休日列车运行图。