Początkowo linię Kolcewą zamierzano poprowadzić pod Pierścieniem Sadowym (Sadowoje Kolco) (który stanowił granicę miasta w XVI wieku). Pierwsza część linii od stacji Park Kultury do stacji Kurskaja (1950) przebiegała właśnie w ten sposób. Później jednak północną część linii Kolcewej postanowiono zbudować 1–1,5 km od Sadowego Kolca i w ten sposób zapewniono dostęp do 7 z 9 moskiewskich stacji. Druga część linii Kolcewej została otwarta w 1952 (stacja Kurskaja – stacja Biełorusskaja), a w 1954 budowę linii zakończono.
Budowa głębokiej części linii Arbatskiej przebiegała w czasach zimnej wojny i przewidywano jej wykorzystanie jako schronu przeciwatomowego na wypadek wojny. Po zakończeniu budowy linii w 1953, jej górna część została zamknięta (od stacji Płoszczad Riewolucii do Kijewskiej), ale w 1958 znów została оtwarta jako część linii Filowskiej.
Później już nie posługiwano się terminem „etap” jako część planu rozbudowy, jednak oddane w latach 1957–1958 określa się czasem jako piąty „etap”.
W styczniu 1977 i w lutym 2004 miały miejsce zamachy, a w marcu 2010 zorganizowano dwa zamachy.
15 lutego 2016 otwarta została 200.