С ростом населения Новосибирска и его территориальных размеров, а также с развитием промышленности и науки, в 1960-х годах возникли сложные транспортные проблемы, в том числе в сфере пассажирских перевозок.

Уже в технико-экономических основах генерального плана 1962 года рассматривались варианты развития скоростного пассажирского транспорта, включая метрополитен.

В последующих планах по развитию городского транспорта, несмотря на то, что в генеральном плане 1968 года метрополитен не предусматривался, был предложен проект его строительства. В результате пересчета ожидаемой численности населения к 2000 году (1,8 миллиона человек) стало очевидно, что без метрополитена решить проблемы пассажирских перевозок в Новосибирске невозможно.

Проект метрополитена был одобрен в феврале 1971 года на заседании горисполкома и затем утвержден в Госплане РСФСР. В марте 1975 года Совет Министров РСФСР утвердил технико-экономические обоснования для первой очереди метрополитена в Новосибирске. Проект был разработан институтами Метропроект и Метрогипротранс.

Строительство метрополитена началось в 1979 году, когда была забита первая свая на строительной площадке станции Октябрьская. В 1985 году был сдан в эксплуатацию первый пусковой комплекс метрополитена, который включал в себя участок Ленинской линии длиной 11,17 км и пять станций.

Метрополитен был спроектирован с неглубоким заложением станций и сочетанием входов в станции с городскими подземными переходами. Станции были рассчитаны на движение пятивагонных составов, а их внутреннее оформление было выполнено из различных видов мрамора и гранита.

На первом этапе строительства были построены станции Красный проспект, Площадь им. В. И. Ленина, Октябрьская, Речной вокзал и Студенческая. В июне 1985 года линия пускового комплекса была под напряжением. В декабре 1985 года метрополитен был официально открыт.