南港島綫

初期計劃

早於1980年代，香港政府已將南港島綫列入長遠交通發展計劃。1989年，香港政府運輸科發表《第二次整體運輸研究》報告，當中便提及到當時有計劃興建的東九龍綫可由上環向南延長至香港仔。
至於獨立的南港島綫之定線雛形，可追溯至香港政府運輸科於1993年發表的鐵路發展諮詢文件，南港島綫是一個中型鐵路系統，定綫分為兩部份：縱綫來往金鐘南部的太古廣場站、田灣、鴨脷洲邨及利東邨；橫綫來往鋼綫灣（今數碼港所在地）、華富邨、華貴邨、田灣、香港仔、黃竹坑及香港海洋公園。當時政府表示該綫並無逼切需要興建，而造價則估計約58億港元。 
而在1999年香港政府的鐵路發展研究中，南港島綫改為以上環站林士街月台作為港島總站，與1989年的建議類似，惟研究結論依然是未有逼切需要興建，故一直被有關暫時擱置。

重新研究

2002年，香港政府邀請地鐵公司（今港鐵公司）進一步研究南港島綫的發展方案。當時建議定綫由香港大學經鴨脷洲接駁至灣仔。
惟此定綫忽略了香港仔居民的需要，故地鐵於2004年提出修訂方案，將南港島綫一分為二，並將拆出來的西段與當時建議的「西港島綫」（現稱港島綫西延）合併，西段的終點站為西營盤，服務數碼港至黃竹坑。東段仍稱為南港島綫，終點站則延長到金鐘，服務香港海洋公園至鴨脷洲。當時東段亦考慮加停跑馬地及灣仔。

分段興建方案

在2005年2月，地鐵公司在詳細考慮立法會議員及公眾對南港島綫建議的意見後，完成分段興建的可行性研究及將有關的分段興建方案遞交政府審議。「西港島綫」（現稱港島綫西延）將會成為港島綫的延綫，而非南港島綫 (西段)的延線。而南港島綫則落實分為東西兩段。
政府在2005年6月30日宣布批准地鐵興建「西港島綫」（現稱港島綫西延）時表示，南港島綫的建議要待規劃署2006年底完成的南區旅遊及商業發展規劃，以及海洋公園重建計劃的審議結果，才作決定。
2007年3月15日，南區居民梁先生在2007年行政長官選舉論壇質問候選人會否落實興建南港島綫，曾蔭權承諾只要兩鐵合併成功後會落實興建南港島綫。

落實興建

2007年10月10日，行政長官曾蔭權於施政報告中表示，南港島綫（東段）（通車後稱為南港島綫，下同）將會落實興建，預計於2011年動工，2015年完成。
2007年10月27日，地鐵宣布會在海洋公園、黃竹坑及海怡半島三地興建鐵路站，但利東、灣仔及跑馬地是否設站則仍在研究中。
2007年12月18日，行政會議批准南港島綫（東段）興建，東段從金鐘站出發，途經海洋公園、黃竹坑、利東及海怡半島共五站，全長約7公里，車程需約10分鐘，以中型鐵路形式設計，造價約70億港元，政府以黃竹坑站及車廠上蓋物業作為補貼。灣仔及跑馬地則擱置興建車站，西段則暫時未有興建時間表。香港賽馬會（馬會）曾建議在跑馬地馬場旁設站，港鐵與馬會磋商設站問題，但最終於2009年1月正式擱置興建跑馬地站，改為在銅鑼灣站建造行人隧道連接跑馬地。
2009年7月23日，南港島綫（東段）設計方案刊登憲報，同時港鐵宣布會於赤柱舂坎山設置臨時的爆炸儲存倉庫。同年11月，港鐵回應位於黃竹坑惠福道的東華三院賽馬會復康中心之要求，修訂復康中心對開一段的走線，將兩條高架橋合併為一條，並將高架橋降低高度及移離復康中心，代價是黃竹坑站未能再安排讓東段與西段進行同層跨月台轉乘。
2011年5月18日，行政會議通過南港島綫（東段）的財務安排。政府會批出黃竹坑邨的地皮予港鐵發展，令這個耗資124億港元的工程得以進行。

動工及公布詳情

2012年4月16日，港鐵公布南港島綫詳情，預計於2015年竣工全長7公里的路線以及相關設施、車站，該段將會使用無人駕駛列車。港鐵認為，自動控制系統成熟及可靠，能夠因應實際情況靈活地調配列車。港鐵將會訂購10列列車，每列有3卡車廂，耗資5.41億港元。列車由法國公司設計，中國北車集團屬下長春鐵路車輛公司製造，有關設計的概念是休閒及有趣味，例如會在列車車廂頂部裝飾水波花紋等等。
列車上的閃燈路線圖將採用獨立路線，而海洋公園站旁邊附有海馬標誌，與迪士尼站的做法相似，但因為海洋公園在2000年未的海馬標誌已被威威司令所取代，因此這條路線在正式啟用之前已經移除海馬標誌。 而市區線列車的閃燈路線圖只顯示金鐘及海洋公園兩站，省略其餘車站。
本綫是香港第三條無人駕駛鐵路（首條和第二條分別為香港國際機場旅客捷運系統及迪士尼綫）。
另外，根據金鐘站指示牌，東段確定營運名稱為南港島綫，而英文則為South Island Line。南港島綫的4個新車站中，只有海洋公園站設有客務中心，其餘3個車站均無客務中心，以「資訊台」及「自助客務機」代替。民主黨南區區議員柴文瀚認為港鐵有關安排有問題，質疑很多票務問題難單以自助客務機解決。
2016年11月21日，港鐵公司公布南港島線的票價詳情，出現「短貴長平」的情況。使用成人八達通往來海洋公園站和金鐘站區間的車費為5.3元港幣，由海怡半島往金鐘車費為6.7元。其中海怡半島站往旺角/美孚港鐵收費14.2元，較同路線的巴士收費貴逾3元。而就遠程車票車費方面，海怡半島到上水或天水圍的票價分別為22.6元及27.9元。港鐵公司商務總監楊美珍表示南港島線和其他線路一樣，票價會逐遠遞增；而當涉及轉線時，由於其港鐵複雜的計價方式會導致票價原則未必一樣。
同日，港鐵車務營運總管李聖基指法定檢測工作大致完成，港鐵正準備文件交予政府審批，並會於12月28日通車，避開因平安夜通宵服務而出現無法及時更換車站顯示的情況。
2016年12月28日，南港島綫正式通車。不過，通車後僅一天，於2016年12月29日，南港島綫的「遙控電力供應系統」就失靈，導致服務受阻35分鐘。

定綫

南港島綫由中西區的金鐘開始，穿過隧道後到達南區於香港仔隧道收費廣場附近轉到高架橋，經過海洋公園、黃竹坑，穿越香港仔海峽後轉向地底，到達利東邨後以海怡半島為終點站；途經灣仔和跑馬地馬場的建議已被否決。

鐵路系統

港鐵公司估計，南港島綫繁忙時間的客流預計只有約為每小時20,000人次（單向計算），但現時港鐵系統（重型鐵路系統）的最高載客量則可達75,000人次（單向計算）。因此，港鐵最初認為南港島綫比較適合採用中型鐵路系統。
為了配合南港島綫採用中型鐵路系統，港鐵於2011年7月22日向中國北車集團長春軌道客車訂購10列3節編組，全動力車卡，並且採用無人駕駛系統，內外觀將由法國MBD設計事務所設計。本線的繁忙時間班次大約為3分鐘一班。而列車將採用全自動列車控制系統（為阿爾斯通公司的Urbalis（CBTC）系統），行車時司機毋須操控，列車會以全自動方式控制及操作。港鐵總建築師楊思偉指出，無人駕駛系統設有多重安全保障，一旦發現接收信號不清晰，系統會假設前方有列車尚未駛出，列車將會自動減速甚至停駛，車站控制中心亦可以遙距控制列車將其重新啟動。有需要時，列車上會有具駕駛列車資歷的車務人員在車廂負責解答乘客查詢、亦可以改為人手駕駛列車。到2016年12月消防處回覆指，港鐵提交報告列明新線列車上會有一名職員跟車，無法做到真正的無人駕駛。
本綫在八號風球或以上會在金鐘至利東改用人手運作，以保障乘客安全。
至於南港島綫（西段）會否採用無人駕駛系統，他相信新綫路應該會採用新信號系統
此外，為減少能源損耗與提高可靠度，南港島綫部分路段的架空電纜將採用剛性懸掛；並因再生制動的電力未必能夠全部被即時全部利用，南港島線將配備超級電容儲能系統，把這些能源暫時儲存。

工程超支

2016年11月港鐵經評估後，工程由原訂超支9.27億增至12.17億元。超支原因是地質情況不利、地下管線較預期複雜等多項因素。港鐵於同年12月底將向立法會申請追加撥款。

為南區解決交通擠塞問題

在交通效益方面，由於南港島綫為一直未有鐵路通達的南區，以及現時已有鐵路行走的香港島區提供快捷、可靠、方便的交通服務，把南區跟市中心商業區，縮短這些地區與香港其他地方的距離。由海怡半島站至金鐘站的車程只需11分鐘，不但提供快捷的交通服務，也比巴士快15至30分鐘車程。因此本綫可望使路面交通暢順，減少市民乘搭交通工具所需時間。加上灣仔、銅鑼灣、上環、金鐘和中環的交通擠塞情況將可得以紓緩。由於香港仔隧道擠塞的問題，南區的居民大都支持興建南港島綫。南區區議會更成立了「爭取興建地鐵南港島線專責委員會」以爭取政府落實興建有關鐵路。 
在環境效益方面，鐵路的列車以電力推動，不會沿途排出廢氣。設計按噪音管制條例的要求進行，減低噪音。南港島綫減少路面車輛的數目，進一步減少空氣污染和噪音。南港島綫在保留海岸的同時，將為滿足南區所需的額外交通需求。民建聯調查指多達八成人表示前往港島各區仍會選乘巴士，擔憂港鐵開通未必可解決塞車問題。

沿線物業租金上升 店舖因而結業

由於南區過往一直缺乏可靠的公共運輸工具服務，南港島綫將可促進使以上地區的繁榮。南港島綫有助正在擴建的海洋公園和香港仔的可持續發展（例如香港仔漁人碼頭及黃竹坑的重建計劃），促進香港旅遊業。在南區鐵路沿綫的物業因鐵路而租金飆升。同時亦帶動區內租金上升，鴨脷洲大街近月商戶吉舖湧現。有小店表示已有心理準備面臨加租。有經營17年的餐廳指因為業主不續租，半個月後將會結業，街坊失去地方聚腳。動物組織救狗之家位於鴨脷洲大街的領養中心因加租一倍需另覓地方搬遷。

乘客乘車模式改變

南港島綫通車後部分和南港島綫直接競爭的巴士路綫客量減少，如來往海洋公園及金鐘站的城巴629線在南港島綫通車後客量大跌87%。
另外，由於香港仔、華富邨等地仍未有鐵路服務，不少乘客改為乘搭途經黃竹坑站、海洋公園站的巴士、小巴，再轉乘南港島綫，以避開香港仔隧道塞車，原來直達市區的巴士路綫因此客量減少。

利用狀況

由於港島南區過往主要依靠香港仔隧道和薄扶林道連接其他地區，而香港仔隧道塞車情況之嚴重甚為困擾南區居民，本線甫通車即以避開香港仔隧道塞車情況吸引大量南區居民乘搭，即使本線並不服務香港仔和田灣地區，依然有相當部分的當地居民通過接駁巴士和小巴而乘搭本線。而本線離開金鐘站後即直達位於南區的海洋公園站，因此不少港島北居民、以至九龍和新界的居民，都通過乘搭本線前往南區；另外，黃竹坑站附近為工商業區，亦吸引不少上班人士使用南港島綫。因此，本線客量穩定。
另外，由於本線離開金鐘站後下一個站即為海洋公園站，為前往海洋公園的本地居民提供一個便宜、直接的途徑，因此在本線客量之中，有不少皆為前往海洋公園的遊客。
由於金鐘站不單是本線的北行總站，更是本線惟一的轉車站及惟一非南區車站，成為本線的對外車站，乘客必須到該站方可轉乘港島線或荃灣線前往別區或是過海，（海怡半島站的乘客更得搭足全程方可到金鐘轉線，南港島線單向全程行車時間約需12分鐘左右），換言之，如果金鐘站因突發事件（例如反對逃犯條例修訂草案運動示威）或特殊情況而關閉不能使用（例如2019年6月12及13日及7月1日部份時間），便會使本線淪為「孤獨之線」，令乘客帶來十分不便，因為金鐘站關閉使列車不能到金鐘給乘客轉線前往別區（乘客須在海洋公園站轉乘免費穿梭巴士往來堅尼地城站往來）。
港鐵公布南港島綫通車後首兩星期客量，每天使用人次約11萬。比最初預計每天乘客量有17萬人次，少了6萬人次。