建設過程
2号線的通車經曆三個過程：
1969年10月1日，北京地鐵一期工程竣工，區間為北京站至古城路站，其中北京站至長椿街站為現2号線使用的車站。
1984年9月20日，北京地鐵二期工程投入使用，是一條從複興門，經過西直門、東直門，到達建國門的馬蹄形線路。一、二期工程的換乘通過相距400米的南禮士路站和複興門站實現。
1987年12月28日，二期工程和長椿街站——北京站區間重組成“環線”，即當前的2号線；剩餘部分組成一線，從南禮士路延伸至複興門與環線換乘。“環線”的名稱在2002年逐漸更改為“2号線”。雖然一、二期工程建設時間均很早，但現今仍可發現一些細節顯示兩者的不同。
例如，長椿街站至北京站間的一些車站，相比北部的車站，站台、出站口通道更加狹窄，與1号線西段的車站相仿；二期工程車站的裝潢用色相對明快；部分二期工程車站為可換乘的規劃線路預留了站台空間，盡管由于規劃不斷變更，東四十條站和積水潭站的預留站台或接口尚未得到使用。
曆史沿革
一期工程時期
1969年10月1日，北京地鐵一期工程建成通車試運行，長椿街站至北京站啟用。
1970年4月15日，中國人民解放軍鐵道兵北京地下鐵道運營管理處成立，地鐵受該組織管轄。
1971年1月15日，一期工程線路開始試運營，實行内部售票，接待參觀群衆。
1971年3月，北京地鐵二期（複興門站至建國門站）工程開工。
1971年9月13日至11月6日，1973年8月12日至次年6月30日，1975年1月12日至31日，地鐵因戰備停止運營。
1972年12月27日，免證件出售地鐵票。
1976年3月31日，成立北京市地下鐵道運營管理處，隸屬北京市交通局。
1977年6月18日，一列電動客車在前門站受流器起火，地鐵停運1小時16分。
1981年4月20日，成立北京市地下鐵道公司，歸北京市公共交通總公司領導。
1981年9月15日，一期工程驗收正式交付使用，歸北京市地鐵公司管理。
1982年10月26日，長椿街至南禮士路區間，因列車冒進信号發生列車追尾事故停運5小時58分。
二期工程時期
1983年4月1日，二期工程西直門至複興門四個站開始試運行。
1983年9月18日，因積水潭站直流開關櫃燒毀，二期工程試運行中斷。
1984年9月19日，建國門車站，召開慶祝北京地鐵二期工程建成通車典禮大會。
1984年9月20日，二期工程通車運營。
1985年3月1日，二期工程開售北京市市區公共電、汽車和地鐵環線聯合月票，乘車範圍不包括北京地鐵一期工程全線。
環線時期
1987年12月28日，環線成環運營。
1989年5月7日4時45分，鼓樓變電站值班員違規僅有一人操作，導緻積水潭變電站825V一号饋出開關起火燒損，積水潭站外環中斷行車2小時20分，内環中斷行車1小時51分。
1995年4月26日，環線列車編組開始由4輛改為6輛編組，第一列6輛編組列車投入運營。
1995年10月1日7時34分，北京站至崇文門站區間，825V電纜擊穿接地，中斷内環行車2小時47分。
1995年11月5日18時13分，環線内環561次438車組，在長椿街站至複興門區間與313次434車組發生追尾事故，32名乘客輕傷。列車部分車鈎損壞，内環中斷運營302分鐘。
1996年1月19日，北京西郊大面積停電事故波及地鐵，造成一線和環線内環146分鐘停止運行。
2000年10月20日淩晨，地鐵環線運營試行“輪乘制”。
2001年12月11日，環線地鐵實行司機車長制。
2号線時期
2002年1月，導向标志的改造工程開始施工，新的導向标志将“環線”更名為“2号線”，數月後站内廣播、官方文件全部使用新名稱稱呼2号線。
2002年9月，實行站區管理。
2004年11月2日，北京市基礎設施投資有限公司與北京市地鐵運營有限公司簽訂《北京地鐵1、2号線委托運營協議》，北京地鐵1、2号線的運營資産委托給地鐵公司運營、管理。
2006年5月10日，地鐵支持刷市政交通一卡通乘車。
2007年10月7日，地鐵全網統一2元票價，換乘不收費。
2007年11月10日，DKZ16列車上線運營。
2008年6月9日，啟用磁卡車票和自動售檢票系統，紙質車票停用。
2008年6月15日，啟用基于通信的列車控制系統（CBTC）。
2009年4月21日，2号線最小間隔縮至2分鐘。
2013年3月6日16時25分，一男子在2号線宣武門站跳下站台，造成列車停駛。停運後，地鐵站采取接觸軌停電處理，工作人員采取清空列車措施，16時57分，地鐵列車恢複運營。該男子已被确認死亡。
2014年7月22日6時48分，2号線宣武門站外環進站處，一名女乘客昏倒掉下站台并自行爬上來，列車進站一節後停車，并未與乘客發生接觸。該起事件并未影響到後續列車的正常運行。同日7時18分，2号線鼓樓大街站外環線一名乘客跳下站台，列車進站兩節後緊急停車。7時54分，2号線鼓樓大街站外環接觸軌恢複送電，運營秩序逐漸正常。
2014年12月27日12時18分，2号線東直門站内環進站處一乘客跳下站台，列車緊急停車，12時20分工作人員采取接觸軌停電措施，該乘客随後被帶上站台。12時30分接觸軌恢複送電，列車恢複運行。該乘客被帶上站台後已交公安處理。
2015年4月20日7時56分，2号線因北京站信号故障，前門至建國門區段雙方向列車間隔較大，影響部分列車晚點。8時45分，北京站信号故障修複，運營秩序逐步恢複。
運營時間
2号線環行一周用時約40分鐘。
線路全年無休，每日在5:00至23:00之間運營，不同車站首末車時間有差異。内、外環線分别在西直門站、積水潭站收車，跨越這兩座車站的末班車時間更早。
在工作日，2号線早高峰時内環發車間隔2分鐘，外環2分30秒；晚高峰時外環間隔2分鐘，内環2分30秒。其中2分鐘的間隔在北京地鐵系統中屬于較小值，僅多于早高峰4号線上行的1分55秒。白天非高峰時段的發車間隔約5分鐘，在市區線路中屬于較長的一條。
工作日2号線的日均客流量在100萬人次左右，2011年4月29日達到136.8萬人次，在北京地鐵線路中居第二位。
不過由于2号線上乘客的平均乘車裡程短，加之早晚高峰發車間隔短，因此擁擠程度相對1号線、4号線、5号線輕松一些。
車輛使用
現用車型
2号線現役50組DKZ16型電力動車組，由長春軌道客車股份有限公司、北京地鐵車輛裝備公司生産。DKZ16支持CBTC控制系統，于2007年11月10日首次運營，并在一年内替換了2号線的其它老車型，以便使2号線全面使用CBTC控制系統，提高線路運營效率。列車在地闆下運用了鋁蜂窩結構設計，并安置有一層隔音氈，且在車輪設計上采取了最新的降噪措施，有效降低運行噪音。DKZ16和1号線的SFM04也是北京地鐵中唯一采用布面客車座椅的車型。
曾用車型
（以下車型已全部退役）
長春客車制造廠制造：
DK6型地鐵電動客車（T1193-T1194）
DK8型地鐵電動客車（401-413）
DK9型地鐵電動客車（T1191-T1192、T1195-T1196）
DK16型地鐵電動客車（T101-T104、T106-T118、T120-T122、T124-T128）
DK16AG型（300型，大修廠改造，T302-T304）
DK19型（T1286）
北京大修廠制造：
BD1型地鐵電動客車（T129-T132）
BD11型地鐵電動客車（T305-T306）
東急-1000型地鐵電動客車
