2013年1月，绍兴市政府正式批复同意《绍兴市城市轨道交通线网规划》。

2014年11月7日，《绍兴市城市轨道交通线网规划》通过审议。绍兴市区城市轨道交通线路共计6条，总长约264·6千米。其中一期建设2条，分别为绍兴轨道交通1号线主线（芳泉至笛扬路）及支线（站前大道至柯桥客运中心）、绍兴轨道交通2号线一期（越西路至越兴路）。规划线路长度约为74·8千米，估算投资约377亿元。

2016年5月28日，中华人民共和国国家发展和改革委员会正式批复绍兴市城市轨道交通第一期建设规划（2016-2021年）。绍兴成为浙江省内第三个获准修建地铁的城市；10月13日，浙江省发展和改革委员会批复杭州至绍兴城际铁路工程初步设计，由绍兴市柯桥区轨道交通集团有限公司建设，与绍兴轨道交通1号线接轨贯通。

2018年3月28日，绍兴风情旅游新干线（已并入绍兴至宁波城际铁路）“鉴湖号”城际动车组从绍兴站驶出，标志着绍兴风情旅游新干线开通试运行；4月18日，经改造的市域铁路绍兴风情旅游新干线开通运营；9月29日，钱清站投入运营。

2019年3月6日，绍兴市轨道交通建设指挥部办公室与北京市基础设施投资有限公司联合体正式签约绍兴轨道交通1号线ppp项目；7月10日，绍兴风情旅游新干线和宁波至余姚城际铁路贯通运营，合并后线路名称为绍兴至宁波城际铁路。

2020年3月1日上午，绍兴轨道交通2号线一期工程正式开工建设；7月1日，杭州南站至绍兴、上虞城际线路正式开通，标志着绍兴轨道交通运营线路正式进入杭州；9月10日，随着“越兴号”盾构机破壁而出，绍兴轨道交通1号线大庆寺站~高教园区站区间右线贯通；9月24日，绍兴轨道交通1号线首列电客车接车仪式在柯桥区万绣路车辆基地举行。首列电客车进驻车辆基地，标志着绍兴轨道交通1号线机电工程进入全面建设阶段。

2021年4月5日和6日，绍兴轨道交通1号线鲁迅故里站至城市广场站区间，越秀站至绍兴一中站区间分别实现双线贯通；6月28日，绍兴轨道交通1号线柯桥段（姑娘桥站至中国轻纺城站）开通运营，从杭州通过地铁，可“无缝衔接”到达鲁迅故里——绍兴市。两地市民跨市地铁换乘，可享受“一次购票、一轮安检、一站换乘、一票通行”的便利，而杭绍两市地铁“一张网”运营的模式，也开创了全国地铁运营先河。

2022年4月29日，绍兴轨道交通1号线主线（明珠广场站至芳泉站）开通运营（张墅站暂未开通）；12月30日，绍兴城际线迪荡站正式开通运营。

2023年，绍兴市城市轨道交通第二期建设规划已获批复；同年，绍兴轨道交通4号线一期工程可行性研究及配套专题项目[y3300000020000093001001]招标文件公示、绍兴轨道交通2号线二期工程弱电工程系统设计弱电工程系统设计（sxgd2b-sj-10标段）[e3300000007000942006001]招标文件公示、绍兴轨道交通5号线一期工程可行性研究及配套专题项目[y3300000020000094001001]招标文件公示发布；6月30日，绍兴轨道交通2号线一期工程通过初期运营前安全评估，已具备开通初期运营条件；7月26日，绍兴轨道交通2号线一期开通运营，标志着浙江绍兴市首条无人驾驶地铁正式开通运营。

2024年2月18日，绍兴轨道交通2号线二期工程正式开工建设；4月1日，绍兴轨道交通1号线支线首通段开通运营；12月30日，绍兴轨道交通2号线镜湖医院站改名为人民医院总院站。

2025年2月8日，绍兴轨道交通4号线一期工程正式开工建设；6月20日至22日，经过专家组3天评估，绍兴地铁1号线支线工程会展中心站～大庆寺站站前折返线（不含）顺利通过初期运营前安全评估，标志着该工程顺利通过运营前“大考”，正式进入开通倒计时；6月30日，绍兴轨道交通1号线支线会展中心站~大庆寺站（不含）开通初期运营。