Еще в 1820 году инженер Торгованов к Александру I с проектом проведения тоннеля под рекой Невой. На своё предложение он получил отказ и запрет заниматься данным проектом.
В 1855 году был сооружен Николаевский (Благовещенский) мост, что на какое-то время отодвинуло решение задачи соединения невских берегов и грузо-пассажирских перевозок из центра на Васильевский остров.
В 1889 году Правление Балтийской железной дороги предложило первый проект внутригородской магистрали между Балтийским и Финляндским вокзалами. Это положило начало многочисленным разработкам, с конца 1890-х гг. почти ежегодно поступавшим от различных организаций и частных лиц. Вначале городская железная дорога предназначалась прежде всего для соединения всех вокзалов единой линией, а также для разгрузки движения по Невскому проспекту, который на тот момент был основной магистралью.
Почти все дореволюционные разработки предлагали строительство метрополитена на эстакадах, применявшихся в те годы во многих городах мира. В 1900 году испытания участка надземной подвесной монорельсовой дороги в районе Гатчины прошли успешно. Разные инженеры в разное время предлагали многочисленные проекты, которые противоречили друг другу и требовали огромных финансовых затрат, что ставило непреодолимые препятствия на пути идеи прокладки метрополитена. Возвращение к ней произошло лишь в 1930-е годы.
Широкая деятельность по подготовке к походу тоннелей развернулась в 1941 году, но приступить к строительным работам удалось лишь после окончания Второй Мировой войны. 15 ноября 1955 года состоялось торжественное открытие первой линии метрополитена - Кировско-Выборгской линии, состоящей на тот момент из 8 станций. Для оформление первых станций метро было использовано около 22 тыс.кв.м. мрамора, 10 тыс.кв.м. гранита; около 700 светильников, торшеров, бра и люстр изначально было использовано для освещения.
На данный момент Петербургский метрополитен имеет 4 действующих линии и одну строящуюся, её открытие ожидается в 2008 году. С 1997 года за 10 лет было открыто только 6 станций, так получилось из-за недостаточного финансирования в 90-х. Однако в 1994 году за 10 лет планировалось построить гораздо больше и практически удвоить метро, построив 3 новых линии и 61 новую станцию, но, к сожалению, открылось в 10 раз меньше и количество линий осталось таким же. В настоящее время, кроме строящейся линии, также проектируются на ближайшие 10 лет ещё 2 — Красносельско-Калининская и Охтинско-Петроградская. В более далёком будущем планируется ещё восьмая Ржевско-Канонерская линия и 9 — пока ещё с неопределённым названием, возможно, она будет называться Северная, для будущего перехода на эту линию уже существует задел на станции «Комендантский проспект».