2011年，呼和浩特轨道交通建设列入“十二五”规划。

2012年12月，呼和浩特市政府批复《呼和浩特轨道交通线网规划》。

2014年11月，中国环境保护部批复《呼和浩特轨道交通线网规划》。

2015年4月15日，中国国家发展和改革委员会批复《呼和浩特市城市轨道交通近期建设规划（2015~2020年）》；8月20日，呼和浩特地铁1、2号线开工建设；9月8日，呼和浩特地铁进入地质详勘阶段；10月24日，呼和浩特地铁1、2号线一期工程总体设计通过专家评审。

2016年9月19日，呼和浩特地铁2号线一期工程开工。

2018年11月26日，呼和浩特地铁1号线盾构区间全部贯通。

2019年7月10日，呼和浩特地铁1号线接触网送电成功；7月19日，呼和浩特地铁1号线完成热滑试验；8月13日，呼和浩特地铁1号线全线“轨通”；9月6日，呼和浩特地铁1号线开始试运行；9月11日，呼和浩特地铁2号线全线贯通；12月29日，呼和浩特地铁1号线开通试运营。

2020年1月6日，呼和浩特地铁2号线一期工程接触网送电成功；1月8日，呼和浩特地铁2号线实现全线“轨通”；5月20日，呼和浩特地铁2号线开始试运行；6月，青城地铁app和北京轨道交通亿通行app实现“互联互通”，在呼和浩特地铁、北京地铁实现通用；10月1日，呼和浩特地铁2号线正式开通试运营；同月，呼和浩特地铁全线开通银联云闪付app乘车码扫码过闸。

2021年5月，呼和浩特地铁与中国银联合作推出闪付卡、手机pay、手环银联闪付乘车功能；12月23日起，呼和浩特地铁与上海地铁实现乘车码互联互通。

2022年1月28日起，呼和浩特地铁与天津轨道交通乘车码实现互联互通；6月17、18日，呼和浩特地铁1、2号线进行免费乘车活动；8月8日19时17分，呼和浩特地铁1、2号线线网总客流量突破1亿人次。

2023年2月13日，呼和浩特地铁1号线一期工程转入正式运营；11月1日，呼和浩特地铁1号线呼钢东路站更名为呼钢南路站，呼和浩特地铁2号线新城图书馆站更名为北山公园站，东二环路站更名为丝绸之路大道站。

2024年10月，为帮助外籍乘客快速购票进站，呼和浩特地铁进一步优化了购票设备，在各车站设置了可受理境外银行卡的银联pos机，并在客服中心醒目位置张贴了相关标识。12月18日至20日，经行业专家评估，呼和浩特市轨道交通2号线顺利通过正式运营前安全评估。