28 августа 1980 года в Свердловске было положено начало строительству метрополитена. Место, где начались работы, сегодня обозначено табличкой рядом со станцией «Уральская». Первым, кто вынул ковш грунта, стал экскаваторщик Н. Савкин, а митинг, приуроченный к событию, возглавил Б. Ельцин. Площадка для строящейся подземки располагалась на территории стадиона «Локомотив».
Параллельно начали строиться три станции вдоль проспекта Космонавтов, которые изначально имели другие названия: «Дзержинская», «Калининская» и «Свердловская». Первые станции открылись в 1991-1992 годах, но название «Геологическая» было принято позже.
Планировалось завершить участок до 1987 года, однако события перестройки затянули сроки. Открытие станций «Уральская» и «Динамо» состоялось лишь в 1992 году, а «Площадь 1905 года» добавилась в конце 1994-го. Далее метро столкнулось с финансовыми трудностями, что привело к забастовкам строителей.
С тех пор новые станции продолжали открываться: «Геологическая» в 2002 году, «Ботаническая» в 2011-м и «Чкаловская» в 2012-м. Существуют мифы о том, что екатеринбургское метро попало в Книгу рекордов Гиннесса как самое короткое, однако это не соответствует действительности.