直门到颐和园的路线，然而，直到2004年8月，4号线才真正开工。2004年12月3日，当时的香港地铁公司（现在的港铁公司）与北京市基础设施投资有限公司、北京首都创业集团有限公司签署了北京地铁4号线投资、建设、运营合作的原则性协议，这标志着4号线成为中国大陆城市轨道交通首条公私合营的路线。三个公司分别于次年2月7日与北京市政府和北京市轨道交通建设管理有限公司草签了4号线的特许经营协议和项目管理协议。合资的京港地铁有限公司随后于2005年11月8日成立。香港地铁公司向北京地铁4号线及京港地铁公司注资7.35