Po wybraniu w 2004 roku miasta Szanghaj jako gospodarza Expo 2010, podjęto decyzję o znacznym rozbudowaniu istniejącej sieci metra. Pod koniec 2007 roku ukończono linię nr 4, która wraz ze wspólnym odcinkiem z linią nr 3 obejmującym 10 stacji, utworzyła jedyną pętlę w systemie metra w mieście. W tym samym czasie oddano do użytku pierwsze odcinki linii nr 6, 8, 9 i 10. Do końca kwietnia 2010 roku rozbudowano większą część istniejących już linii, m.in. linię nr 2 wydłużono z obydwu stron do portów lotniczych – na wschód do Szanghaj-Pudong oraz na zachód do Szanghaj-Hongqiao i dworca Hongqiao, obsługującego koleje dużych prędkości. Ponadto otwarto linie nr 7 oraz nr 11 – pierwszą, na której pociągi docierały do sąsiedniej prowincji tj. do miasta Kunshan w prowincji Jiangsu. Dzięki tym działaniom długość wszystkich linii w mieście wyniosła 420 km, co spowodowało, że w maju 2010 roku system metra w Szanghaju stał się najdłuższą siecią metra na świecie.