Головной болью для властей города являются пассажирские перевозки. Когда общественный транспорт перегружен, растет проблема проезда внутри города.
23 марта 1980 года был утвержден проект (тогда еще Куйбышевского) метрополитена. Проект был разработан Московским институтом "Метрогипротранс" (главный инженер проекта В.А. Рыжов). По этому проекту протяженность первой очереди метро должна составить 17,3 км и построено 13 станций. В проекте предусматривалось связать центральную часть города с промышленной Безымянской зоной. Так началась эпопея Самарского метро (видео).
В 1979 году в Куйбышеве (бывшее название города) приказом Министра путей сообщения была создана Дирекция строящегося метрополитена (начальник Ф.Н. Карпуненко, главный инженер В.Ф.Нохрин), которая до 1987 года самостоятельно осуществляла функции заказчика, а после организации Управления метрополитена вошла в его состав как структурное подразделение. В 1980 году приказом Главтоннельметростроя был организован Тоннельный отряд № 30 (Начальник Б.В. Пырч). В том же году взят первый ковш грунта на перегоне между будущими станциями "Октябрьская" - "Проспект К. Маркса", забита первая свая в ограждение котлована будущей станции "Кировской". Городские улицы начали перекрываться капитальными ограждениями с буквами "М", был организован Куйбышевский комплексный отдел института "Горьковметропроект".
В сентябре 1981 года на перегоне между станциями "Безымянка" - "Кировская" был смонтирован проходческий щит, и бригада А. Павлова прошла первые метры тоннеля. Год спустя эта же бригада приступила к проходке подземного тоннеля на перегоне к станции "Безымянка". В марте 1982 года началось строительство станции "Безымянка". Для сооружения объектов метро было организовано еще одно подразделение - строительно-монтажное управление № 3.
В декабре того же года бригада В. Саратовкина произвела первую в истории строительства Куйбышевского метро сбойку - соединение двух идущих навстречу друг другу тоннелей на перегоне между станциями "Безымянка" и "Кировская", завершив проходку первого 725-метрового тоннеля. Всего же в 1982 году было пройдено закрытым (под землей) и открытым (когда трасса разрабатывается экскаваторами) способами 934 погонных метра тоннелей.
В 1983 году на базе тоннельного отряда № 30 и СМУ № 3 было образовано управление строительства "Куйбышевметрострой". В составе его создается второй тоннельный отряд - № 35. Начальником "Куйбышевметростроя" стал опытный метростроитель - В. Даниэльян, приехавший из Харькова, а главным инженером - И. Шавернев. В тот год длина готовых тоннелей увеличилась еще почти на километр. Сквозная бригада В. Синева довела скорость проходки механизированным щитом до 75 погонных метров в месяц и завершила проходку второго тоннеля между станцией "Безымянка" и монтажной камерой у стадиона "Крылья Советов". Только что организованный отряд № 35 приступил к проходке тоннеля в противоположную сторону, к станции "Победа", и одновременно начал ее строить.
1984 год: пройдено уже около двух километров тоннеля. Месячная скорость проходки достигла 90 погонных метров, а суточная - до 5,6 метра. СМУ № 3 передало под отделку платформенную часть станции "Кировской".
1985 год: уже можно было пройти под землей по тоннелям от "Кировской" до "Победы". Общая длина тоннелей возросла до 8 километров. Началась подготовка к отделочным работам на станции "Безымянка", строились станции "Победа", "Советская", "Спортивная", развернулась подготовка к сооружению станции "Проспект Гагарина".
1986 год: введен в эксплуатацию шпаломонтажный цех, началась укладка постоянных железнодорожных путей в тоннеле между станциями "Безымянка" и "Победа". Развернулось строительство станции "Юнгородок". Впервые в истории Куйбышевского метрополитена применили способ бесщитовой эректорной проходки тоннеля: так построили тупиковый 120-метровый тоннель для оборота подземных составов за станцией "Кировской".
Чрезвычайно трудоемкой и сложной оказалась подготовка к пуску электродепо. Генеральным подрядчиком здесь выступал трест "Промстрой", но немало потрудились также коллективы тоннельного отряда № 30 и металлургического завода им. Ленина: они проложили многие километры водоотводных лотков и труб.
После длительного строительства 25 декабря 1987 года было открыто движение в метро. Был сдан в эксплуатацию первый участок протяженностью 4,5 км со станциями: "Победа", "Безымянка", "Кировская", "Юнгородок".
Только спустя 6 лет, был введен в эксплуатацию второй пусковой участок протяженностью 4,15 км, с тремя станциями. Пуск осуществлялся поэтапно в декабре 1992 года станция «Советская», в марте 1993 года станция «Спортивная» и в декабре 1993 года станция «Гагаринская», тогда и началась нормальная эксплуатация участка метрополитена от станции «Юнгородок» до станции «Гагаринская».
После девятилетнего перерыва в декабре 2002 года был сдан участок протяженностью 1,3 км со станцией "Московская" новым подрядчиком "Волгатрансстрой-метро". А 26 ноября 2007 года пущен пробный поезд до станции "Российская". Лишь 23 декабря этого же года была ликвидирована пересадка на станции "Гагаринская" и челночное движение по 2 пути до станции "Московская". Спустя еще 3 дней (26.12.07) было открыто пассажирское движение до станции "Российская". После длительного строительства (с 1991 по 2007 г.г.) участок "Московская - Российская" протяженностью около 1,2 км наконец-то запущен в строй.
С 22 мая 2008 года началось строительство станции "Алабинская".
19 августа 2008 года закончена проходка правого туннеля до станции "Алабинская".
Продолжается строительство самой станции.
21 сентября 2011 года завершился первый этап строительства станции "Алабинская".
3 апреля 2012 года началась прокладка левого туннеля (первый путь) в сторону станции "Самарская". Строится камера съездов на улице Ново-Садовая между улицами Первомайская и Полевая.
1 августа 2013 года спустя 486 дней удалось завершить проходку щитом "КТ-5,6" левого туннеля до камеры съездов.
11 октября 2013 года метрополитен был назван «Самарский метрополитен имени А.А. Росовского».