北京地鐵一期工程起初是因為戰備目的修建的，因而首先為戰備服務。1971年9月至1975年1月期間，地鐵因戰備曾3次停止試運營。1978年9月以後，北京地鐵提出“安全、準確、高效、服務”的運營宗旨，由以戰備為主轉為以運營為主。
北京地鐵一期線路試運營之初，實行內部售票。售票辦法是憑單位介紹信(1972年12月改為免證件出售地鐵票)在各車站購票，單程票價為一角。為了方便職工出行，1978年12月1日還首次發行了北京市電、汽車、地下鐵道聯合月票，票價10元，地上地下各分攤50%。
1984年9月20日，北京地鐵二期工程建成通車運營，按“馬蹄形”方式運營，往返於複興門車站至建國門車站之間。1987年12月24日，北京地鐵複興門折返線建成通車以後，北京地鐵一線、環線開始獨立運行。由於地鐵折返線的建成使用，解決了地鐵運營上兩線連接的問題，方便了乘客，提高了地鐵客運的效率。北京地下鐵道第一、第二期工程全部投入運營後增加運輸能力1.5倍，即每天可以運送乘客80萬~120萬人次。1988年，北京地鐵年客運量突破3億人次，占當年全市公共交通年客運量的10%；日均開行列車為783列，是1971年的11倍；日均客運量為84.1萬人次，是1971年的30倍。
北京地鐵環線建成通車後，一線及環線兩線地鐵票分別定為2角。對連續乘坐一線及環線兩條線的票價定3角。地鐵與公共汽車的聯合月票，每張定價仍為10元。1991年1月1日，北京地鐵票價調整為5角，地鐵與公汽聯合月票調整為18元。從1994年4月起，聯合月票實行限售，即不再增加新用戶。1996年1月1日，北京地鐵票價調整為2元，聯合月票調整為40元。1999年12月10日，北京地鐵票價調整為3元。2000年1月1日，聯合月票調整為80元，並增添定價50元的地鐵專用月票。
1992年12月12日，北京地鐵西單車站正式對外售票運營。一線列車從蘋果園站開到西單車站後折返運行。2000年6月28日，北京地鐵“複八線”與原一線相連並貫通試運營。地鐵1號線的運營區段由原來的蘋果園直通四惠東站。地鐵1號線完全建成通車後，成為一條橫貫東西，穿越市中心的地下交通主幹線，對緩解市中心區交通擁擠狀況起到了重要作用。1993年，北京地鐵年客運量為49110萬人次，較1988年增長60%。
2002年9月28日，北京市第一條以地麵線和高架線為主的快速軌道交通線路——北京13號線(西線)竣工通車試運營。2003年1月28日，地鐵13號線全線通車試運營。13號線日均開行列車190列，全程統一定價，單程票價3元。對連續乘坐13號線及地鐵1、2號線的票價定為5元。2003年北京地鐵全年客運量4.72億人次。
2003年12月27日，地鐵八通線試運營。2004年8月9日，地鐵八通線實施新編運行圖。新編運行圖在早高峰時的最小行車間隔由原7.5分縮短到6分鍾；每天增加開行列數14列，上下行末班車時間延長5分鍾。
隨著城市經濟體製改革和經濟建設速度的加快，地鐵運量大、速度快、時間準確、安全可靠的優越性得到了充分顯示，成為城市現代化交通的骨幹運輸力量。1988年，北京地鐵客運量增長到了3.07億人次，占全市公共交通總客運量的10%。20世紀90年代以後，急劇增長的客流量凸現了地鐵運輸能力的不足，1994年客運量達到了5.4億人次，與1971年相比年平均增長率為20%。2004年，北京地鐵全年客運量突破6億人次達到6.07億人次，比2003年增長28.37%。
三、管理機構
北京地鐵工程的管理機構經曆了多次變動。