在1996版总规线网的指导下，为加强与香港衔接，深圳交通中心完成了“深港罗湖、皇岗/落马洲口岸过境旅客交通方式研究”，论证城市轨道交通建设对口岸过境旅客接驳的重要性。乘着香港回归的东风，1998年5月，国家计委批准“深港罗湖、皇岗/落马洲口岸旅客过境轨道接驳工程”项目建议书，工程获得立项，并更名为“深圳地铁一期工程”。1999年，深圳地铁一期工程开工建设，正式拉开深圳城市轨道交通建设发展的序幕，深圳地铁人用无数的汗水奏响了“地铁梦”的序曲。

2004年12月28日，深圳地铁一期工程通车试运营，通车里程约20.3公里，正式实现了深圳城市轨道交通从无到有的巨大转变，形成了“一横一纵”十字主结构，促进城市由东向西发展，促进了福田中心区、车公庙等片区的建设，支撑城市主轴的发展，同时建成了罗湖及福田口岸两大深港衔接枢纽。

自1980年特区成立以来，经过25年的发展，深圳城市空间极速地向三条发展轴扩张，城市发展空间呈现“城乡二元化”特征，严重限制了发展。为改善这一问题，推进城市空间结构的战略性调整，提升特区外城市化发展质量，深圳交通中心先后完成了城市轨道交通建设规划二期及其调整的编制工作，提出近期将建设5条线共计155公里的城市轨道交通线路。

2010年12月28日，深圳市轨道交通2号线初期工程和3号线初期工程建成通车。2011年6月，深圳市轨道交通1号线西延、4号线二期、5号线、2号线二期和3号线二期工程陆续建成通车，运营线路5条，总里程达到178.3公里，实现轨道交通一次建设成网，形成了“以特区为中心，三轴放射”的线网结构，深圳步入了全新的轨道交通网络化运营时代。

这一阶段城市轨道交通牢牢把握住“西、中、东三条放射发展轴为基本骨架”的城市空间布局结构和特区一体化发展的重大转变，快速响应推动二期工程规划及建设，促进城市建设由特区内向特区外有序推进，有效支撑城市空间拓展，提高特区外基础设施水平，同时保障了第二十六届大运会成功在深举办。

在城市轨道交通线网建设推进阶段，深圳还以国铁和地铁建设为契机，将国家铁路、城市轨道交通一体化规划建设，成功探索了以枢纽为核心的站城一体化开发模式，建成了深圳北站第二代综合交通枢纽。

2010年，深圳市编制完成《深圳城市总体规划（2010-2020年）》，明确了“构建和谐社会、全球先锋城市、中国特色社会主义示范市和国际性城市”，以及“加强深港合作、共同构建世界级都市区”的发展目标，构建“以中心城区为核心、以西中东三条发展轴和南北两条发展带为基本骨架、三轴两带多中心的轴带组团”布局结构。同期，深圳交通中心组织编制的《深圳市城市交通白皮书（2010版）》提出“确立轨道交通在中心城区和城市主要发展轴线上客运出行的主体地位，强化轨道交通在城市客运体系中的骨干作用”，首次从城市交通顶层制度设计层面明确深圳公交都市发展方向。

随着2010版城市总体规划的深入实施和特区一体化建设的持续推进，轨道交通线网规划的规模及结构都难以适应城市发展需要。一是随着前海合作区、南山科技园的发展，城市重心逐渐西移，轨道交通支撑不足，二是宝安、龙华、龙岗等外围组团中心初具规模，外围发展亟需支撑，三是原特区内外通道不足，向心交通拥堵日益严重。在此背景下，深圳编制了新一轮轨道交通线网规划，提出了“枢纽立市、高可达性、核心区高密度、网络化”的发展策略，构建了“双心放射型”的市域快线网络以及“核心区及外围次城区分别编织成网”的分区普速线网，规划远景轨道线网由20条线路组成，总长约753公里。重点加强对南山区、外围中心区以及城市重点发展片区的轨道交通支撑。

为应对区域、城市一体化发展带来的挑战，完善交通出行结构，缓解城市交通拥堵，支撑近期城市重点发展片区建设，深圳交通中心在这一阶段完成了城市轨道交通建设规划三期及其调整工程的编制工作，提出近期建设12个项目，总计245.6公里的城市轨道交通线路。

这一阶段是深圳市城市空间结构优化和区域融合发展的关键时期，也促进了城市轨道交通的跨越式发展。2016年6月28日，深圳市城市轨道交通11号线通车，10月28日，7、9号线建成通车，新增通车里程107.7公里，总运营里程达到286.0公里，进一步强化了城市中心区和西部发展主轴的轨道交通供给，支撑城市重点片区发展和经济重心向西拓展。值得一提的是，11号线是国内第一条市域快线与机场快线相结合，采用“头等车+普通车”运营方式的城市轨道交通快线，实现差异化服务，吸引了部分航空旅客从小汽车转移到轨道交通，一定程度提升了深圳国际机场的公共交通分担率。

城市轨道交通跨越发展阶段也是深圳市建成“两主三辅”铁路枢纽、机场T3航站楼的关键时期。这一阶段规划建设的枢纽和城市轨道交通集中体现了“TOD”、“站城一体化”和“交通一体化”发展理念。一方面，以枢纽建设带动城市开发，高标准打造以福田枢纽、车公庙枢纽、前海枢纽、深圳东枢纽等轨道站点为核心的发展片区，形成新的城市功能组团中心，拉开城市发展空间。另一方面，遵照“以人为本”、“公交优先”、“人车分离”原则，统筹规划轨道换乘、交通设施布局与交通组织等系统方案，保障枢纽建成后的高效运作。

随着《粤港澳大湾区发展规划纲要》和《关于支持深圳建设中国特色社会主义先行示范区的意见》相继出台，以及深圳市国土空间总体规划的编制，深圳市的战略定位和发展目标发生了重大变化。围绕“到2025年建成现代化国际化创新型城市、到2035年建成具有全球影响力的创新创业创意之都”的发展目标，亟需构建“多中心、网络化、组团式”的城市空间布局结构。

为引领粤港澳大湾区发展格局，协调区域与城市发展，引导城市空间布局结构优化调整，支撑深圳建设全球一流城市，深圳市编制了新一轮轨道交通线网规划，以充分发挥轨道交通“中心城市辐射功能”、“城市空间优化引导功能”、“综合效益功能”和“便捷服务功能”等四大功能为目标，构筑“区域对接、快线成网、双心放射、快慢结合、东部加密、三圈三环”的城市轨道交通网络。规划远景全市将形成由33条线路组成，合计1335公里的轨道交通网络。

为应对区域、城市一体化发展带来的挑战，完善交通出行结构，缓解城市交通拥堵，支撑近期城市重点发展片区建设，深圳交通中心在这一阶段完成了城市轨道交通建设规划四期及其调整工程的编制工作，提出近期建设14个项目，总计约224.8公里的城市轨道交通线路。

经过20余年的积累，深圳市轨道交通在设施建设、枢纽设计方面实现了融合创新的腾飞式发展，支撑了深圳市更好、更快、更高质量和可持续的发展。

设施建设方面，2017年，龙华有轨电车示范线正式运营，至此深圳市真正形成了集国家铁路、城际铁路、城市轨道以及小运量系统于一体的多层次轨道交通网络体系，迈步走向轨道交通先行示范市。2019年、2020年相继建成5个轨道交通项目，通车里程达到383公里，网络化布局进一步完善，形成了支撑城市主要交通走廊和发展轴带，基本覆盖城市发展战略地区的轨道交通网络。

枢纽设计方面，为更好推进以轨道站点及枢纽为核心的站城一体化发展，深圳开展了一系列枢纽布局规划设计工作，引入国际先进团队，高标准规划设计枢纽空间布局和区域土地开发，将打造以西丽枢纽、机场东枢纽、岗厦北枢纽等为典范的新一代综合交通枢纽。以西丽枢纽为例，最新设计方案采用“立体分流、多维融合”策略，打造平衡城市开发与枢纽交通，创造融合一体、以人为本的站城枢纽。