构成伦敦地上铁系统的原铁路路线早期历史，请参见东伦敦线、北伦敦铁路、北伦敦线、屈福特DC线、西伦敦线及福音橡至柏京线。

在2006年2月20日，英国运输部宣布，伦敦交通局将会接管原本由银连铁路管理的铁路路线。当时这条路线暂名为北伦敦铁路，并邀请潜在营办商，为营运该路线招标。2006年9月5日，伦敦市交通局公布正式名称为"伦敦地上铁"，及确认延展后的东伦敦线会纳入其中。

尽管这条路线涵盖伦敦市大部分地区，有下列一些原因，是吸引伦敦市交通局直接管理该路线:

重点加强伦敦市东北地区的铁路服务，包括往来史丹福站，预计会支援2012年夏季奥运的营运所需;

各路线经过交通服务贫乏的地区，以活化这些地区的发展;及

发挥北伦敦线及福音橡至柏京线的完全运输潜能，在此之前是为所忽略的。

伦敦市交通局希望从改善列车班次、所有车站驻员化、改善车站设施、引入新制列车、及容许乘客使用储值IC卡Oyster卡(Oyster card)进出车站，来改善伦敦地上铁路线服务。

伦敦地上铁已在2007年11月11日投入服务。伴随着的是一个富有幽默感的市场宣传活动，称为"伦敦的新列车套装"(London's new train set):以"包含全新地上铁列车、路轨及职员"的仿制铁路模型包装设计，印在海报及宣传单张上。