メトロポリタン鉄道の初期の成功により、1863年にはロンドンにおいて新しい鉄道を敷設しようとする申請が議会に殺到し、その多くが似たような経路で競合するものであった。最良の提案を判断するために、貴族院は特別委員会を設置し、委員会は1863年7月に「実際に接続しないのであれば、首都の主要な鉄道ターミナルのほぼすべてに沿って内側を環状に結ぶ鉄道」を推薦する報告を行った。1864年の議会には、経路が異なるもののおおむね推薦に沿った多くの鉄道の提案が出され、上下両院議員で構成される合同委員会が設置されて計画を審査した。メトロポリタン鉄道からの、パディントン駅から西へ、そこから南へサウス・ケンジントンまで、またムーアゲート駅から東へタワー・ヒルまで延長する提案は、承認され1864年7月29日に国王裁可を得た。環状線を完成させるために、委員会ではケンジントンとシティの間を異なる経路で建設する2つの提案を合同させることを推奨し、合同した提案は同日、メトロポリタン・ディストリクト鉄道（一般的にディストリクト鉄道として知られる）として承認された。当初は、ディストリクト鉄道とメトロポリタン鉄道は緊密に連携しており、すぐにも合併することが意図されていた。メトロポリタン鉄道の会長と3人の取締役はディストリクト鉄道の取締役でもあり、技術者は両社ともジョン・ファウラーであり、また延長区間のすべての工事は1つの契約となっていた。ディストリクト鉄道は、メトロポリタン鉄道とは独自に資金を集められるようにするために、独立した会社として設立された。西部の延長区間は、メトロポリタン鉄道の当初のパディントン駅から少し東側の、プレイド・ストリートジャンクションから分岐して、ベイズウォーター、ノッティング・ヒル、ケンジントンなどの高級住宅地区を通る。この地域では地価が高く、また当初の路線と異なりこちらの路線では既存の道路の下を通るような簡単な線形ではなかった。支払う補償金はかなり高いものとなった。ベイズウォーターのレンスター・ガーデンズでは、鉄道が通過することで台地にできた溝を隠すために、23番地と24番地に2棟の5階建て建物のファサードが建築されている。この区間では適切な換気を確保するために、路線の多くの区間が切通しとなっているが、キャンプデン・ヒルには421ヤード (385 m) のトンネルが掘られた。ディストリクト鉄道の工事はメトロポリタン鉄道の工事と並行で進められ、同様に地価の高い地域を通過していた。建設費と補償費がとても高かったことから、ディストリクト鉄道の最初の区間であるサウス・ケンジントンからウェストミンスターまでの費用は300万ポンドに達し、メトロポリタン鉄道の当初のより長い路線に比べてもほぼ3倍かかった。メトロポリタン鉄道の延長区間のうち最初の区間としてブロンプトンまで1868年10月1日に開通し、駅はパディントン（プレイド・ストリート）駅（現在のパディントン駅）、ベイズウォーター駅、ノッティング・ヒル・ゲート駅、ケンジントン（ハイ・ストリート）駅（現在のハイ・ストリート・ケンジントン駅）、ブロンプトン（グロスター・ロード）駅（現在のグロスター・ロード駅）が設置された。3か月後の1868年12月24日に、メトロポリタン鉄道はブロンプトンから東へ延長してディストリクト鉄道のサウス・ケンジントン駅に乗り入れ、ディストリクト鉄道はそこからウェストミンスターまで開通して、サウス・ケンジントン駅、スローン・スクエア駅、ヴィクトリア駅、セント・ジェームズ・パーク駅、ウェストミンスター・ブリッジ駅（現在のウェストミンスター駅）が開業した。ディストリクト鉄道はさらにブロンプトン（グロスター・ロード）駅から西へ延長する許可を得て、1869年4月12日にウェスト・ロンドン鉄道のウェスト・ブロンプトン駅まで単線で開通させた。途中駅はなく、当初はシャトル運転が行われた。1869年夏までには、サウス・ケンジントン駅からブロンプトン（グロスター・ロード）駅まで、そしてケンジントン（ハイ・ストリート）駅から分岐点までとウェスト・ブロンプトン駅への独立した線路が敷設された。1870年7月5日の夜、ディストリクト鉄道はブロンプトン（グロスター・ロード）駅とケンジントン（ハイ・ストリート）駅を結ぶ議論を呼んだクロムウェル・カーブをひそかに建設した。ウェストミンスターより東では、ディストリクト鉄道の次の区間は首都公共事業委員会がテムズ川北岸に沿って新しく建設したヴィクトリア堤防の上を走行した。ウェストミンスター・ブリッジ駅からブラックフライアーズ駅までの区間は1870年5月30日に開通し、チャリング・クロス駅（現在のエンバンクメント駅）、ザ・テンプル駅（現在のテンプル駅）、ブラックフライアーズ駅が開業した。その開業以来、メトロポリタン鉄道はディストリクト鉄道における列車を運行し、一定の運行本数に対して総収入の55パーセントを受け取った。ディストリクト鉄道から追加の列車運行を求められると、それに対しても追加費用が請求され、ディストリクト鉄道の受け取れる収入は40パーセントほどに下がってしまった。ディストリクト鉄道の負債水準からメトロポリタン鉄道にとって合併は魅力のあるものではなくなり、合併の話は進行しなくなったことから、メトロポリタン鉄道側の役員はディストリクト鉄道の取締役を辞任した。ディストリクト鉄道は財務を改善するために、メトロポリタン鉄道に対して運行契約の終了を通告した。非常に高い建設費用の負担に苦しんだディストリクト鉄道は、当初の計画であるタワー・ヒルまでの残りの区間の建設を続行することができず、最後の延長としてわずか1駅、ブラックフライアーズ駅から東へ当初は計画されていなかったターミナル、マンション・ハウス駅までを開通させた。1871年7月1日土曜日に開通記念式典が、当時の首相で株主でもあった、ウィリアム・グラッドストンが出席して開催された。次の月曜日にマンション・ハウス駅が開業し、ディストリクト鉄道は自社の列車の運行を開始した。この日から、両社は共同でインナー・サークル線をマンション・ハウス駅からムーアゲート・ストリート駅まで、サウス・ケンジントン駅とエッジウェア・ロード駅を経由して10分間隔で運行開始し、そしてマンション・ハウス駅からウェスト・ブロンプトン駅までディストリクト鉄道の列車が10分おきに、またハマースミス・アンド・シティ鉄道とグレート・ウェスタン鉄道の郊外列車がエッジウェア・ストリート駅とムーアゲート・ストリート駅の間で運転された。マンション・ハウス駅より東側の鉄道建設許可は失効した。また路線の反対側で、ディストリクト鉄道側のサウス・ケンジントン駅は1871年7月10日に開業し、ウェスト・ブロンプトン支線上にアールズ・コート駅が1871年10月30日に開業した。1868年から1869年にかけて、メトロポリタン鉄道に対する多くの審問が開かれて、本来の支払い能力以上の配当金を払っていたり、資本勘定からの支出が行われていたりといった、財務上の不正が見つかった。1870年に会社の取締役たちが背任で有罪となり、会社に対して賠償を行うよう命じられた。全員が不服申し立てを行い、1874年にかなり低い額で妥結が認められたが、株主の信頼を回復するために1872年10月に取締役は全員入替となり、エドワード・ワトキンが会長に任命された。ワトキンは経験を積んだ鉄道業界人で、サウス・イースタン鉄道などいくつかの鉄道会社で既に取締役を務めており、北からロンドンを貫いてサウス・イースタン鉄道へ路線を接続したいという願望を持っていた。土地の購入費用の問題から、メトロポリタン鉄道のムーアゲート・ストリート駅から東への延長工事はゆっくりとしか進まず、1869年に法律で定められた期限の延長を得なければならなかった。延長工事は1873年に開始されたが、建設工事がローマカトリック教会の地下埋葬所を掘り出してしまった後、契約業者は作業員を工事に従事させ続けるのは難しいと報告してきた。最初の区間は、グレート・イースタン鉄道が最近開業させたターミナル駅であるリバプール・ストリート駅まで1875年2月1日に開通した。メトロポリタン鉄道自身の駅が建設されている短い期間中、列車は半径3.5チェーン（約70 m）の曲線を通ってグレート・イースタン鉄道側の駅に乗り入れており、同年7月12日に自社の駅が開業して、それ以降は通常運行にこの曲線が使用されることは無かった。アルドゲイト駅までの延長工事中には、貨車にして何百両分もの牛の角が表土から20フィート（約6.1 m）下で発見された。アルドゲイト駅は1876年11月18日に開業し、当初はビショップスゲート駅までのシャトル列車が運行し、12月4日からメトロポリタン鉄道およびディストリクト鉄道の全列車が直通運転を開始した。メトロポリタン鉄道とディストリクト鉄道の間の争いと建設費用の問題により、インナー・サークル線の完成はさらに遅れることになった。イライラさせられていたシティの金融業者たちは、1874年にメトロポリタン・インナー・サークル完成鉄道会社 (Metropolitan Inner Circle Completion Railway Company) を残りの区間を完成させる目的で設立した。この会社はディストリクト鉄道に支持され、議会から許可を1874年8月7日に得た。この会社は資金調達に苦しみ、工事期限の延長を1876年に許可された。メトロポリタン鉄道とディストリクト鉄道の間での会合が1877年に開かれ、メトロポリタン鉄道はイースト・ロンドン鉄道を通じてサウス・イースタン鉄道へ乗り入れたいと表明した。両社は1879年にイースト・ロンドン鉄道へ延長して接続する許可を議会から得て、またこの法律では両社が環状線全体の運行許可を得て将来的な協調を確実にした。当局からは大規模な道路および下水の改良という協力が行われた。1882年にメトロポリタン鉄道はアルドゲイト駅から仮駅のタワー・オブ・ロンドン駅まで延長された。共同線を建設する2件の契約が結ばれ、1件は1882年のマンション・ハウス駅からタワー・オブ・ロンドン駅までのもので、もう1件は1883年のアルドゲイト駅の北からホワイトチャペル駅を通りイースト・ロンドン鉄道に乗り入れるものであった。1884年10月1日からディストリクト鉄道とメトロポリタン鉄道は、セント・メアリーズ駅から乗り入れ線のカーブを通ってイースト・ロンドン鉄道を通りサウス・イースタン鉄道のニュー・クロス駅までの普通列車の運行を開始した。1884年9月17日に公式の完成式典が行われ、10月6日月曜日から試験的な環状運転が開始された。同日メトロポリタン鉄道はハマースミス・アンド・シティ線の列車の一部をイースト・ロンドン鉄道を通じてニュー・クロス駅まで乗り入れ、途中で新たに共同駅として用意されたアルドゲイト・イースト駅とセント・メアリーズ駅に停車した。環状線側に開業した共同駅はキャノン・ストリート駅、イーストチープ駅（1884年11月1日からモニュメント駅）およびマークレーン駅である。ディストリクト鉄道はタワー・オブ・ロンドン駅までの乗車券の販売を拒否したため、メトロポリタン鉄道のタワー・オブ・ロンドン駅は1884年10月12日に廃止された。当初、運行は1時間に8本で、13マイル（約21 km）の環状線を81 - 84分で走行したが、これは不可能であることがわかり、1885年に1時間当たり6本に削減され所要時間は70分となった。車掌は当初、勤務時間中に休憩を取ることが認められていなかったが、1885年9月に20分間の休憩3回が認められるようになった。