Ban đầu, dự án dự kiến được khởi công vào năm 2006 và đưa vào hoạt động vào năm 2010. Tuy nhiên, sau đó dự án bị dừng triển khai và tiếp tục khởi động lại vào năm 2010, dự kiến hoàn thành vào năm 2015. Sau đó, dự án thi công ì ạch, liên tục phải lùi ngày hoàn thành. Đến năm 2016, Ban Quản lý Đường sắt đô thị Hà Nội thông báo lại dự án phải tiếp tục lùi ngày hoàn thành về năm 2019. Đại diện các nhà thầu cam kết cố gắng đảm bảo tiến độ đề ra để tuyến Metro khai thác thương mại vào năm 2021, sau là 2023.

Dự án vay vốn ODA của Ngân hàng Phát triển châu Á (ADB), Cơ quan Phát triển Pháp (AFD), Ngân hàng đầu tư châu Âu (EIB) và Chính phủ Pháp (DGT). Tổng số vốn đầu tư ước tính lên tới 1,2 tỷ USD. Sau đó, công trình tiếp tục đội vốn thêm gần 400 triệu Euro.

Theo tiến độ, tháng 1/2017 là hạn phải hoàn thành các hạng mục thi công đoạn đi trên cao, nhưng thời điểm tháng 11/2016 mới hoàn thành được khoảng 50% công việc, trong đó mới lao lắp dầm được khoảng 1 km, còn toàn bộ các nhà ga mới chỉ đổ xong phần cột trụ, đồng thời còn nhiều phần cột trụ đỡ vẫn chưa được hoàn thiện.

Đối với phần ga ngầm, hiện gói thầu đã được đấu thầu xong đầu năm 2016, song việc triển khai trong đó công việc giải phóng mặt bằng gặp rất nhiều khó khăn nên vẫn chưa khởi công được. Dự kiến đã khởi côg cuối năm 2017. Thời gian thi công phần công trình ngầm ít nhất là 49 tháng.

Để thi công gói thầu: tuyến các ga ngầm, phần đường phía trên công trình tại khu vực thi công các nhà ga ngầm sẽ bị cấm toàn bộ đẻ thi công - đào mở. Thời gian cấm đường khoảng 1 năm 6 tháng. Như ga Kim Mã (vị trí bến xe Ngọc Khánh, Ba Đình, Hà Nội), sẽ đóng cả đoạn đường Kim Mã từ nút giao với Đào Tấn tới cầu vượt Nguyễn Chí Thanh; ga Cát Linh, sẽ đóng đường Cát Linh từ ngã 5 Cát Linh - Giảng Võ tới nút giao Cát Linh - Trịnh Hoài Đức.ga Hà Nội đóng đoạn đường phố Trần Hưng Đạo đoạn từ đường Lê Duẩn đến Dã Tượng.[3]

Nhà ga

Tuyến số 3 có tổng cộng 12 ga bao gồm 8 ga trên cao và 4 ga ngầm, trong đó có ga Cát Linh là ga trung chuyển. Ngoài ra các nhà ga trên cao được bố trí dộ giãn cách từ 700–800 m ở các khu vực điểm dân cư, chợ sẽ thuận tiện cho người dân đi lại.[4]