Từ những ấn tượng đầu tiên về tuyến đường sắt nội đô là khi người dân bước ra khỏi nhà là hướng thẳng tới ga tàu điện, hầu như không có bóng dáng xe máy.

Theo kinh nghiệm các nước có hệ thống vận tải khối lượng lớn (metro, BRT), những đô thị có trên 1 triệu dân thì không thể không có đường sắt đô thị. Câu chuyện xây đường sắt đô thị tại Thủ đô Hà Nội đã được bàn đến cách đây hơn 2 thập kỷ.

Năm 2014, Công ty TNHH MTV Đường sắt Hà Nội (Hanoi Metro) được thành lập và nhận nhiệm vụ vận hành tuyến đường sắt Cát Linh - Hà Đông.

Năm 1998, quy hoạch chung của thủ đô đặt ra 6 tuyến đường sắt đô thị, trong đó thống nhất đặc trưng của đường sắt đô thị Hà Nội là kết hợp cả đoạn đi ngầm và đoạn đi trên cao.

Tuyến đường sắt Cát Linh - Hà Đông được kỳ vọng là cầu nối liên kết vùng, để giải quyết áp lực giao thông và áp lực dân số của 2 thành phố (Hà Đông lúc bấy giờ vẫn là trung tâm của tỉnh Hà Tây và là thành phố gần Hà Nội nhất).

Năm 2011, quy hoạch đường sắt đô thị Hà Nội được nâng lên thành 8 tuyến và 10 nhánh. Những quy hoạch thủ đô về sau này đều thống nhất số tuyến theo quy hoạch năm 2011.

Năm 2008, dự án đường sắt Cát Linh - Hà Đông được ký kết với chủ đầu tư là Bộ GTVT. Tổng mức đầu tư dự toán vào thời điểm đó là hơn 552 triệu USD ( 8.770 tỉ đồng ), trong đó vốn vay Trung Quốc là 419 triệu USD .

Bước sang năm 2019, những người từng vẽ lên giấc mơ đường sắt đô thị từ thế kỷ trước đã về hưu, mãn nhiệm. Tuyến đường sắt thì vẫn trong thai nghén, không hẹn ngày khai thác.