1958年，时任广东省省长陈郁最早提出了筹建广州地铁的设想。

1965年5月，广州市进行第一次地铁规划与地质勘测。

1970年~1980年间，广州均准备地铁筹建工作，但是由于资金问题和技术困难、扩建的难度太大、再加上1974年陈郁省长的病逝，地铁工程经历了几上几下的挫折。

1984年，广州地铁筹建处在全国第一个提出"以交通为主，兼顾人防"的想法。

1992年6月28日，广州市地下铁道总公司成立。

1993年12月28日，广州地铁1号线正式动工。

1997年4月9日，由安达-西门子制造的广州地铁首列列车由嘉兴号货轮运抵广州黄埔港;同年6月28日:广州地铁1号线首段(西朗-黄沙)开通观光试运营。

1998年7月28日，广州地铁2号线(三元里-琶洲)动工。

1999年6月28日，广州地铁1号线全线(西朗-广州东站)正式开通运营。

2000年3月30日，广州地铁2号线海珠广场站封顶，成为地铁2号线首个封顶车站;同年8月:广州地铁与庞巴迪公司签订首批该款列车的采购合同。

2001年12月26日，广州地铁3号线动工。

2002年12月29日，广州地铁2号线首段(三元里-晓港)开通试运营，与原有的地铁1号线形成"十"字型交叉地下轨道网络，公园前站成为广州地铁线网中第一个换乘车站。

2003年1月19日，广州地铁4号线与广州地铁2号线调整工程(琶洲-万胜围区间)动工、地铁4号线大学城专线(万胜围-新造段)动工。

2003年6月28日，广州地铁2号线(三元里-琶洲)全线正式开通运营。

2004年5月28日，广州地铁5号线动工。

2005年6月28日，广州地铁6号线试验段黄沙站动工;同时，地铁公司为营运中的地铁1号线全线加装站台屏蔽门、半高式安全门，并展开站台风道及管线改造工程。

2005年12月26日，广州地铁2号线调整工程(琶洲-万胜围区间)、地铁3号线首通段(广州东站-客村)、地铁4号线大学城专线(万胜围-新造段)开通运营。

2006年3月1日，珠江新城旅客自动输送系统APM线动工。

2006年8月28日，广州地铁6号线动工。

2006年12月30日，广州地铁3号线(客村-番禺广场、天河客运站-体育西路)、地铁4号线(新造-黄阁)开通试运营。

2007年4月9日，广州地铁2号线、地铁8号线拆解工程全面动工。

2007年6月28日，广佛城际轨道交通(广佛线)、地铁3号线北延段(机场南-广州东站)动工;同日，地铁4号线一期全线(万胜围-金洲)开通运营。

2008年11月23日，地铁5号线首批2列车顺利抵达广州。

2009年1月15日，地铁3号线北延段首个盾构区间贯通。

2009年4月19日，地铁5号线隧道全线贯通。

2009年5月19日，广佛地铁南延段建设方案敲定，准备动工。

2009年5月26日，广州地铁2号线、地铁8号线延长段首列列车在株洲下线。

2009年7月19日，广州地铁2号线、地铁8号线工程实现全线隧道打通。

2009年7月22日，广州地铁1号线西朗站加装安全门完工，标志着广州地铁所有车站都设有站台屏蔽门或安全门。

2009年9月29日，广州地铁9号线动工 ;10月30日，地铁6号线二期工程段试验性工点萝岗站开工建设。

2009年10月15日，首批市民代表试乘地铁5号线，这是广州地铁首次在开通新线前请市民进行"挑刺"活动。

2009年10月30日，广州地铁6号线二期试验性开工。

2009年12月28日，广州地铁5号线一期(滘口-文冲)，及地铁4号线(万胜围-车陂南)开通试运营。

2010年1月1日，广州地铁当日客流突破369万人次。

2010年1月18日，第一列地铁2号线及地铁8号线增购列车投入使用。

2010年3月20日，第一列地铁APM线列车进入赤岗塔停车场。

2010年4月8日，广佛地铁首通段隧道全线贯通。

2010年4月20日，地铁3号线北延段全线贯通，同日，地铁3号线首列六节编组列车在广州东站-体育西路区间运行。

2010年4月28日，广州地铁3号线全线都用6节B型车编组运行，其中也包括了"3+3"编组，使得"广州地铁3号线是世界最短的地铁"的说法成为历史。

2010年5月1日，广州地铁当日客流突破438.99万人次。

2010年5月18日，广佛地铁首列列车下线。

2010年6月25日:广佛地铁首列列车运抵佛山夏南车辆段。

2010年7月22日，广州地铁轮对生产线投产仪式在鱼珠车辆段举行，这标志着车辆轮对生产实现"广州地铁造"。

2010年7月23日，第1000辆地铁列车落户赤沙车辆段(该车为地铁2号线及地铁8号线增购车，产自中国南车株洲电力机车有限公司，列车编号为02A048)。

2010年8月3日，广州地铁开始更换站台屏蔽门盖板路线图及部分列车的闪灯路线图，亚运前统一色调，所有车站路线图于2010年10月13日更换完毕。

2010年9月21日，旧广州地铁2号线(三元里-万胜围)结束运营，成为历史。

2010年9月25日，新广州地铁2号线(嘉禾望岗-广州南站)、地铁8号线(昌岗-万胜围)、地铁4号线北延段(黄村-车陂南)于早上6时开通试运营。

2010年10月30日，广州地铁3号线北延段(机场南-体育西路)正式开通试运营(高增站、机场北站未开通)，当时广州地铁线网的最高票价达到19元。

2010年11月1日，"亚运大礼包"之一免费公交地铁开始实行，但是到了11月6日，免费公交地铁被广州市交委叫停，原因是"逛街族"的人、单双号、广交会客流和上下班的白领令客流量增多，从而使地铁拥挤。

2010年11月3日，广佛地铁首通段(广佛线)(魁奇路-西朗)、地铁8号线(凤凰新村-昌岗)开通试运营 。

2010年11月8日，广州地铁珠江新城旅客自动输送系统APM线开通试运营(海心沙站、赤岗塔站除外)。

2011年2月24日，地铁APM线海心沙站对公众开放，地铁APM线末班车时间从20:00延长到22:30。

2011年3月18日，地铁1号线取消了已执行了十多年的列车进站鸣笛的规定。

2011年6月17日，广州地铁6号线二期正式动工建设。

2011年10月31日，广州地铁取消收取进出机场南站的5元特别费，至此，广州地铁线网的最高票价达到14元(金洲-机场南)。

2012年9月28日，Metro地铁文化馆在公园前站开张，该馆号称华南第一家地铁文化馆。

2012年12月28日，广州地铁首款APP于苹果Apple Store上架。

2013年元旦起，广州地铁正式发行一日票和三日票，初期先在靠近旅游景点和交通枢纽的13个地铁站发行。

2013年1月8日起，地铁2号线工作日开行早高峰短线车"三元里至江泰路"。

2013年1月28日16时37分，康王南路与杉木栏路交会处因地铁6号线文化公园站工地爆破不当导致地陷，有商铺和榕树陷入坑内，所幸无人伤亡。

2013年5月27日起，地铁3号线工作日开行早高峰短线车"同和至大石"。

2013年9月14日，"科技范"悠悠(YoYo)成为广州地铁吉祥物。

2013年11月21日，广州地铁服务热线短号码96891正式启用。

2013年12月28日14时，地铁6号线首期开通试运营。

2013年12月底，地铁8号线北延段获批，正式动工。

2014年2月，广州地铁21号线获批，正式动工。

2014年3月，广州地铁14号线获批，正式动工。

2015年12月28日，地铁广佛线西朗-燕岗段开通。

2016年1月25日，地铁6号线二期10座车站主体结构全部封顶，全线隧道双线贯通。

2016年2月5日，广州地铁7号线全线9座车站主体结构全部封顶。

2016年2月28日，地铁7号线全部隧道均已贯通。

2016年8月29日，广州地铁对线路站点的导向指引系统进行升级，在全线网的所有车站、站台和屏蔽门增加数字编码。

2016年12月28日，地铁6号线二期、地铁7号线一期和地铁广佛线二期开通试运营。

2017年12月28日，4号线南延段，9号线，13号线一期，14号线知识城支线开通试运营。