1973年，建军节前后，哈尔滨进行规划设计了“7381”工程，1975年开始施工。1978年，工程进行一半的时候打算建6公里地铁，因资金问题而搁浅。
1986年，哈尔滨市政府把谋划地铁的任务交给电车总公司，成立了地铁筹备办公室。筹备办收集地铁信息，邀请专家调查论证。
1995年决策层意见不统一:优先建设地铁，还是优先发展松花江北岸？后者占了上风，地铁筹建就此搁置。
1998年，哈尔滨市再次成立地铁办公室，并向国家发改委申报建设地铁项目，得到的回复是：全国所有的地铁项目一律停止审批。
2001年，国家对基础建设投资有所松动，5月，完成了《哈尔滨市轨道交通一期工程预可行性研究最终报告》，并通过中国国际工程咨询公司专家评审。
2001年6月，中国地震局工程力学研究所完成了《利用既有“7381”隧道结构安全性评估报告》。
2002年，国家发改委规定GDP在1000亿元以上、财政收入在100亿元以上的城市有资格申报。哈尔滨市符合条件，开始系统制定地铁近期10年和远期10年的建设规划。
2003年，哈尔滨市向国家发改委递交了地铁建设规划，10月，哈市轨道交通建设办公室组织完成了《哈尔滨市城市轨道交通及其建设规划》，年底通过了“中咨”公司和建设部的评审。
2003年11月，中国地震工程力学研究所完成了《哈尔滨市轨道交通一期工程场地地震安全性报告》。
2004年4月11日，国务院一季度经济形势分析会做出决定，因为经济形势过热，全国地铁项目一律暂缓上报。10月，《哈尔滨市轨道交通一期工程可行性研究报告》编制完成。
2005年初，哈尔滨市将地铁规划再次上报到国家发改委。《哈尔滨市轨道交通一期工程总体设计》完成，5月进行了专家咨询评审，在得到国家发改委的同意后，又上报到国务院。
2005年6月30日，国务院正式审批了哈尔滨地铁工程近期10年规划。至此，哈尔滨地铁工程终于迈出了最为重要和艰难的一步。
2006年3月，国家发改委对工程可行性研究报告进行了评审。月底，完成了总体设计的正式文本。
2007年7月，工程可行性研究报告得到国家正式批复。
2008年4月，《哈尔滨市轨道交通一期工程初步设计》由上海市隧道工程轨道交通设计研究院设计完成。
2008年5月31日，地铁一号线一期工程工程站点拆迁开始；6月末，地铁沿线地质勘察测绘完成。哈尔滨地铁工程已由前期的筹备性阶段转入到工程建设的实施性阶段。
2008年9月28日，哈尔滨地铁一期工程正式开工。一期工程自西向东，横贯城市中心区，全长14.33公里，建设期4年。按照国家要求和城市总体规划，哈尔滨市确定近期轨道交通建设期限为10年，规划期内完成1号线城市中心段和3号环线工程，总里程45.53公里，预计投资163亿元
哈尔滨市轨道交通网络规划采取地上地下相结合、城区城郊相结合、平时战时相结合方式。网络规划为“四线一环”和两条支线，总里程143公里，总投资384亿元，建设期20年。
【一号线】东起道外区化工路，经哈东站、太平桥(冰上基地)、东西大直街、学府路、哈南站至平房区，全长27.3公里，设25座车站。
【二号线】北起松北开发区，经太阳岛过江，沿经纬街、哈火车站、红军街、中山路、公滨路、新香坊至成高子，全长27公里，设20座车站。
【三号线】此线为环线，线路沿道外区红旗大街、进乡街、大庆路、和兴路、康安路、河图街、友谊路南侧西二道街至靖宇大街、道外二十道街，经东直路，至红旗大街，全长28.05公里，设23座车站。
【四号线】由正线和支线组成。正线北起道外大新街，经景阳街、承德街、宣化街、长江路、省政府、和平路、保健路，至王岗，全长19.15公里，设17座车站；支线由省政府，经珠江路，至道外化工路，全长6公里，设5座车站。
【五号线】由正线和支线组成。正线西起道里群力新区，经工农大街、新亭街、哈火车站、龙江街、先锋路，至道外东风镇，全长26.8公里，设18座车站；支线由道里新亭街至新技术开发区(群力开发区)，全长8.7公里，设7座车站。