上海地铁的发展历程可以分为以下几个阶段：

规划筹备阶段（1956年-1990年）

1956年，中国领导人从战备角度谋划在大城市建造地下轨道交通，上海成为首选地点。

1958年8月，上海市政府成立上海市地下铁道筹建处，进行地下铁道的规划设计、方案论证和研究试验。

1965年，建成双线600米地铁衡山路试验隧道。此后十几年，建设遭遇挫折和停滞。

1978年，恢复试验，在漕溪路试验中进行各种不同直径及类型的隧道施工和地下连续墙法施工试验。

1986年8月14日，国务院批复同意“关于建设新龙华至新客站地下铁道工程项目建议书的请示”。

1990年1月，国务院批准上海地铁1号线正式开工建设。

起步发展阶段（1993年-2000年）

1993年5月28日，地铁1号线南段锦江乐园至徐家汇站通车试运营，线路全长6.6公里，共设车站5座，实现了上海地铁零的突破。

1995年4月10日，地铁1号线一期工程全线开通试运营，揭开了上海城市交通立体化运行时代的新篇章。

2000年6月11日，地铁2号线（中山公园站至龙阳路站）开通试运营，它是上海最典型的东西走向线路，横贯上海市区浦江两岸。

2000年12月26日，地铁3号线一期工程（上海南站站至江湾镇站）开通运营，它是上海第三条建成运营的线路。

快速发展阶段（2001年-2010年）

2003年11月25日，地铁5号线（莘庄站至闵行开发区站）开通运营。

2005年12月31日，地铁4号线一期工程（大木桥路站至蓝村路站）开通运营。

2007年12月29日，地铁6号线一期工程（港城路站至灵岩南路站）、地铁8号线一期工程（市光路站至耀华路站）、地铁9号线一期工程（松江新城站至桂林路站）开通试运营。

2009年12月5日，地铁7号线一期工程（上海大学站至花木路站）开通运营。

2009年12月31日，地铁11号线一期工程开始运营。

2010年，上海为迎接世博会，加快轨道交通建设，多条线路延伸和新线开通，地铁网络进一步完善，10号线一期工程主线、支线陆续开通运营。

完善拓展阶段（2011年-2020年）

2012年12月30日，地铁12号线一期工程西段（金运路站至金沙江路站）开通运营。

2013年12月29日，地铁16号线（罗山路站至滴水湖站）开通试运营，地铁12号线一期工程东段首通段（金沙江路站至长寿路站）开通运营。

2014年12月28日，地铁13号线一期东段（金沙江路站至长寿路站）开通试运营。

2015年12月19日，地铁11号线西段（曲阜路站【不含】至七莘路站）、地铁12号线一期工程东段后通段、二期工程西段（长寿路站【不含】至世博大道站）、地铁13号线二期西段（长寿路站至世博大道站）开通运营。

2017年12月30日，地铁17号线全线开通试运营。

2018年12月30日，地铁5号线南延伸段（东川路站【不含】至奉贤新城站）、地铁12号线二期工程东段、三期工程（世博大道站【不含】至张江路站）开通运营。

2020年12月26日，地铁9号线二期（新江湾城站【不含】至基隆路站）开通运营。

成熟优化阶段（2021年至今）

2021年1月23日，地铁14号线（顾村公园站至紫竹高新区站）开通运营。

2021年6月25日，地铁14号线全线轨道顺利贯通。

2021年12月30日，地铁13号线（封浜站至桂桥路站）、地铁18号线一期北段（御桥站【不含】至长江南路站）开通初期运营。

2023年，上海地铁继续推进各条在建线路的建设，同时不断优化运营服务，提升乘客体验。