ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2527 คณะรัฐมนตรีได้มีการพิจารณาการก่อสร้างระบบขนส่งมวลชนหลากหลายรูปแบบ ทั้งแบบทางยกระดับ ทางพิเศษ หรือทางราง จนกระทั่งในปี พ.ศ. 2533 กระทรวงคมนาคมและพรรคกิจสังคมได้ลงนามในสัญญาสัมปทานโครงการระบบการขนส่งทางรถไฟยกระดับในกรุงเทพมหานคร หรือโครงการโฮปเวลล์ กับบริษัท โฮปเวลล์ (ประเทศไทย) จำกัด ของนายกอร์ดอน วู จากประเทศฮ่องกง เพื่อดำเนินการก่อสร้างโครงการระบบขนส่งมวลชนทางรางพร้อมทางยกระดับ รวมถึงรัฐบาลยังได้ลงนามในสัญญาสัมปทานโครงการรถไฟฟ้าลาวาลินร่วมกับบริษัท เอสเอ็นซี-ลาวาลิน จำกัด จากประเทศแคนาดา เพื่อดำเนินการก่อสร้างระบบขนส่งมวลชนทางรางในพื้นที่กรุงเทพมหานครชั้นใน แต่ทั้ง 2 โครงการดำเนินการด้วยความล่าช้าเนื่องมาจากภาวะเศรษฐกิจไม่เติบโตตามที่คาดการณ์ รวมถึงปัญหาการส่งมอบพื้นที่และปัญหาการทุจริตของทั้ง 2 โครงการ ภายหลังจากเหตุ รัฐประหารในประเทศไทย พ.ศ. 2534 รัฐบาลนายอานันท์ ปันยารชุน โดยนายนุกูล ประจวบเหมาะ รัฐมนตรีว่าการกระทรวงคมนาคมในขณะนั้น ได้เข้ามาตรวจสอบสัญญาสัมปทานทั้งหมดที่มีเงื่อนไขการผูกขาด จนในที่สุดก็ได้ประกาศยกเลิกโครงการโฮปเวลล์และโครงการรถไฟฟ้าลาวาลินทั้ง 2 โครงการ พร้อมทั้งจัดตั้งองค์การรถไฟฟ้ามหานครขึ้นมาดำเนินการในเรื่องระบบขนส่งมวลชนแทนในปี พ.ศ. 2535

แต่จากความล่าช้าในการจัดตั้งองค์การรถไฟฟ้ามหานคร บวกกับปัญหาการจราจรในกรุงเทพมหานครเริ่มทวีความรุนแรงมากขึ้น ในรัฐบาลชวน หลีกภัย สมัยที่ 1 ได้มีแนวคิดในการรื้อฟื้นโครงการโฮปเวลล์ โดยต่อสัญญาสัมปทานที่ถูกล้มไปในปี พ.ศ. 2534 เพื่อให้บริษัท โฮปเวลล์ สามารถดำเนินการต่อไปได้ แต่ทว่าในเงื่อนไขกลับไม่ระบุรายละเอียดให้ชัดเจนบวกกับปัญหาในการจัดหาแหล่งเงินทุน ทำให้บริษัทโฮปเวลล์เลือกที่จะไม่ดำเนินโครงการให้แล้วเสร็จ จนในรัฐบาลชวลิต ยงใจยุทธได้มีมติให้บอกเลิกสัมปทานกับบริษัท โฮปเวลล์ หลังหยุดการก่อสร้างโครงการไปเมื่อเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2540 โดยที่มีมติในการบอกเลิกโครงการอย่างเป็นทางการเมื่อวันที่ 20 มกราคม พ.ศ. 2541

ระหว่างนั้นกรุงเทพมหานคร ในสมัยพลตรีจำลอง ศรีเมืองเป็นผู้ว่าราชการกรุงเทพมหานคร ได้มีการอนุมัติโครงการระบบขนส่งมวลชนกรุงเทพมหานคร ให้กับบริษัท ธนายง จำกัด (บริษัท บีทีเอส กรุ๊ป โฮลดิงส์ จำกัด (มหาชน) ในปัจจุบัน) ของนายคีรี กาญจนพาสน์ ให้ดำเนินการระบบขนส่งมวลชนทางรางในพื้นที่กรุงเทพมหานคร ในระยะแรกของการก่อสร้างกลับพบปัญหาในการหาสถานที่ตั้งศูนย์ซ่อมบำรุงโครงการ เนื่องจากเดิมกรุงเทพมหานครได้อนุมัติให้มีการใช้พื้นที่ของสวนลุมพินีในการก่อสร้างศูนย์ซ่อมบำรุง แต่การก่อสร้างถูกคัดค้านเนื่องจากประชาชนไม่เห็นด้วย กรุงเทพมหานครจึงพิจารณาย้ายศูนย์ซ่อมบำรุงไปใช้พื้นที่ราชพัสดุของกรมธนารักษ์ อันเป็นที่ตั้งของสถานีขนส่งหมอชิต จนในที่สุด บริษัท ธนายง ก็สามารถพัฒนาโครงการสำเร็จเป็นโครงการรถไฟฟ้าบีทีเอส เมื่อปี พ.ศ. 2542 ถือเป็นระบบขนส่งมวลชนสายแรกในประเทศไทย และได้รับชื่อพระราชทานโครงการว่า "รถไฟฟ้าเฉลิมพระเกียรติ 6 รอบพระชนมพรรษา"

ในปี พ.ศ. 2541 คณะรัฐมนตรีได้มอบหมายให้สำนักงานนโยบายและแผนการขนส่งและจราจรไปดำเนินการออกแบบเส้นทางระบบขนส่งมวลชนในพื้นที่กรุงเทพมหานครและพื้นที่ต่อเนื่องร่วมกับหน่วยงานที่เกี่ยวข้องอันได้แก่ การรถไฟแห่งประเทศไทย องค์การรถไฟฟ้ามหานคร กรุงเทพมหานคร และสำนักงานบริหารหนี้สาธารณะ กระทรวงการคลัง ในการปรับแผนแม่บทระบบขนส่งมวลชนในกรุงเทพมหานครเดิม โดยใช้ความล้มเหลวของโครงการโฮปเวลล์และโครงการรถไฟฟ้าลาวาลินเป็นบทเรียน ซึ่งจากการพิจารณาและคาดการณ์การเติบโตของเมืองในระยะสั้น สำนักงานนโยบายและแผนการขนส่งและจราจรได้พิจารณาและดำเนินการปรับปรุงจนสามารถออกเป็นแผนแม่บทระบบขนส่งมวลชนในกรุงเทพมหานครได้สำเร็จ (ดูเพิ่มที่ แผนแม่บทและการพัฒนาแผนแม่บท)

ต่อมาในปี พ.ศ. 2543 สภาได้มีการพิจารณาและประกาศใช้พระราชบัญญัติองค์การรถไฟฟ้าขนส่งมวลชนแห่งประเทศไทย พ.ศ. 2543 เพื่อดำเนินการเปลี่ยนแปลงและจัดตั้งองค์การรถไฟฟ้ามหานคร เป็น การรถไฟฟ้าขนส่งมวลชนแห่งประเทศไทย เพื่อดำเนินการระบบขนส่งมวลชนในพื้นที่ความรับผิดชอบตามนโยบายและแผนแม่บทของสำนักงานนโยบายและแผนการขนส่งและจราจร จนเป็นโครงการรถไฟฟ้ามหานคร สายเฉลิมรัชมงคล อันเป็นรถไฟฟ้าใต้ดินสายแรกของประเทศไทย เมื่อปี พ.ศ. 2547

ปัจจุบันรถไฟฟ้าในกรุงเทพมหานครและปริมณฑล อยู่ภายใต้ "โครงข่ายระบบรถไฟฟ้าขนส่งมวลชนในกรุงเทพมหานครและพื้นที่ต่อเนื่อง" ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ "โครงการแผนแม่บท การขนส่งมวลชนระบบรางในเขตกรุงเทพมหานครและพื้นที่ต่อเนื่อง" ซึ่งแต่เดิมโครงการมีเส้นทางระบบขนส่งมวลชนทั้งหมด 9 เส้นทาง โดยรวมเส้นทางของรถไฟฟ้าบีทีเอสที่กำลังก่อสร้างในขณะนั้น และต่อมาได้มีการขยายออกเป็นทั้งหมด 12 เส้นทางในปัจจุบัน