In 1952 werd een nieuw project ingediend en vervolgens goedgekeurd. Op 6 oktober 1955 werd het Milanese metrobedrijf opgericht voor de aanleg en beheer van de metrolijnen in Milaan. De aanleg van de eerste twee lijnen, M1 en M2 werd geheel door de gemeente Milaan bekostigd. De bouw begon op 24 april 1957 bij de bouwwerf van station Buonarroti, van waar in beide richtingen werd gebouwd. In Milaan werd voor het eerst de wanden-dakmethode grootschalig toegepast zodat dit als "Milanese methode" bekend kwam te staan. De eerste 11,8 km van lijn 1 werd eind 1964 geopend waarop gestart werd met de bouw van lijn 2. De bouw van lijn 3 begon pas in 1981 nadat de bekostiging door het ministerie van Verkeer rond was. Deze lijn werd ten noorden van de Dom conform het plan van 1952 gebouwd. Ten zuiden van de Dom loopt de lijn echter in zuidoostelijke richting in plaats van naar het zuidwesten. Lijn 4 uit het plan is niet gebouwd maar het nummer werd wel aangehouden toen in juli 2007 werd begonnen met een nieuwe lijn naar het noorden. Deze lijn kreeg nummer 5 en werd op 10 februari 2013 geopend, vervolgens werd lijnnummer 4 toegekend aan een nieuwe oost-west verbinding langs de zuidrand van de binnenstad. De bouw van lijn 4 begon in januari 2015 maar omdat het niet mogelijk was om de lijn voor de Expo 2015 te openen werden de financiële middelen gebruikt om lijn 5 tot San Siro door te trekken hetgeen net voor de opening van de Expo werd gerealiseerd. Pas eind 2015 werd begonnen met de tunnelbouw in de binnenstad voor lijn 4. In 2018 werden de tunnels voltooid en kon de afbouw van de stations en sporen beginnen. Op 20 juli 2019 bereikte het net, inclusief de verbindingssporen, een lengte van 105 km en begonnen de proefritten op de drie oostelijkste stations van lijn 4. Op 31 mei 2021 zouden de eerste drie stations van lijn 4 worden geopend maar dat is voor onbepaalde tijd uitgesteld.