南北線

1971年（昭和46年）12月16日：北24條至真駒內（12.1km）一段開業，使用車輛1000型（後改型號為2000型）於同日投入服務。當時是札幌冬季奧運會舉行前一個月半。

1978年（昭和53年）3月16日：北24條至麻生的延長線（2.2km）開業。全線車輛統一延長至8節編組。

1978年（昭和53年）10月1日：3000型列車開始投入運營。

1994年（平成6年）10月14日：靈園前站更名為南平岸站。

1995年（平成7年）9月：北海道首種4門鐵路車輛——5000型投入運營。

1999年（平成11年）6月27日：2000型（1000型）車輛全數退役。

2008年（平成20年）8月18日：札幌市營地下鐵首次引入女性專用車廂制度進行試驗。實驗於9月12日完成。

2008年（平成20年）12月15日：設立“女性和兒童的安心車廂”。

2009年（平成21年）1月30日：札幌市交通局發行專用智能卡“SPACIA”，可在札幌市營地下鐵使用。

2012年（平成24年）3月25日：3000型列車全數退役。6月4日：ATO（自動列車駕駛裝置）導入，各站停車時間延長，麻生站的折返方法變更。

2013年（平成25年）3月2日：全線可動式月台柵欄（月台門）設置完畢。4月1日：所有列車全面改為單人駕駛運行。

2014年（平成26年）度：全線完成安裝月台幕門的工程。

為了節省建築成本，南北線平岸至真駒內路段在原定山溪鐵道的路線建設高架路段而成。為了防止冬季大雪影響南北線的營運和避免沿線居民受噪音騷擾，所有高架路段均安裝鋁合金制屏障，為世界上首次採用的設計，併成為札幌市營地鐵的特徵。在決定安裝屏障前，札幌市交通局曾考慮開發除雪用車輛和在軌道上加裝發熱線以融解積雪。

但經過長年累月的使用，屏障開始老化。此外，為了避免日間融化的積雪掉下擊傷在地面行駛的列車，每天深夜須以人手清理屏障頂部的積雪。另外，鋁合金制屏障亦會影響附近樓宇接收電視和電台的信號。札幌市交通局遂在該地區設置電視和電台天線供該地區使用。但電視信號正逐漸改為數碼地面廣播信號傳輸，屆時札幌市交通局將會更換天線，以對應數字信號。

南北線全線共有20列120節（2012年3月25日）列車服務：

南北線專屬車輛基地為南車輛基地，位於自衞隊前車站東南偏南方向，和南北線本線非常接近。南車輛基地為地面車輛基地，負責維護南北線全線20列5000型列車。

南北線大部分列車均為全線運轉交路，只有部分回庫列車以自衞隊前為終點站。以前曾有從自衞隊前開往麻生的出庫運轉交路，現在則只有從麻生開往自衞隊前的回庫運轉交路。至於從南車輛基地駛出，前往麻生的出庫列車，現在需先於自衞隊前站折返前往真駒內站，到達後才正式開始服務。其他回庫列車則在到達真駒內站後，經自衞隊前站折返前往南車輛基地。

班次方面，早上繁忙時間每3至4分鐘一班，傍晚繁忙時間每5至6分鐘一班，非繁忙時間每6至7分鐘一班。

札幌市營地鐵的女性專用車廂稱為“女性和兒童的安心車廂”，於2008年12月15日在南北線正式投入服務，是最早開設女性專用車廂的札幌市營地鐵路線。車廂設於往真駒內方向的車頭（1號車廂），容許“女性”、“小學六年級以下的男孩”和“殘疾人士和其保母”乘坐，但非強制性。“女性和兒童的安心車廂”的實施時間在平日首班列車至早上9時，9時後所有列車同時解除限制。

由於車門數目不同，南北線兩款列車中“女性和兒童的安心車廂”的登車位置也有少許分別。往麻生方向時，3000型列車需在綠色15、16號門登車，5000型列車則在藍色21－24號門。往真駒內方向時，3000型列車需在綠色1、2號門登車，5000型列車則在藍色1－4號門。

根據札幌市交通局的調查，2006年度每日平均有237,351人使用南北線（換乘南北線的乘客除外），比2005年度上升0.4%。如計算換乘南北線的乘客，乘客人數可達285,344人。

2007年度南北線的營業係數為62.12，是少數錄得營利的日本公營地鐵路線。

北24條站：札幌市電鐵北線- 1974年廢除

鐵北線，本來是札幌火車站前面一站-新琴似車站前車站之間運行了路線，南北線北24條站-真駒內站間開業時，並行的札幌火車站前面一站-北24條站間只被廢除了。南北線中，殘る北24條站以北的部分並行的一部分開業於1978年，這期間北24條-麻生（新琴似）之間的鐵路路線是空白。

大通站：札幌市電西4丁目線（三越前車站）- 1973年廢除

旭市電車站：札幌西4丁目線- 1973年廢除