1966年金日成訪問中國時，參觀了正在秘密建設中的北京地鐵，金日成遂向中共政府提出援建地鐵的請求。經毛澤東批准，先人後己，停建了北京地鐵項目，優先無償援建平壤地鐵工程。於1968年開工，1973年一期工程通車，第二期工程於1987年全面完工。
從1968年到1973年，中國鐵道兵兩個師、數萬人及大批技術人員被調往朝鮮，全力投入施工。所有車輛設備、建築材料，都經東北運往朝鮮。在蘇聯專家整體設計規劃的基礎上，由中國人設計具體的施工圖紙，然後由中國無償援助全部結構工程、車輛、控制系統和機電設備。其中適合平壤地鐵的機車，是在上海專門研發的，車廂是中國長春客車廠製造的。
平壤地鐵號稱世界上最深的地鐵系統，最深處達地下150米，平均深度90米。從地面乘電動扶梯到站台需3分鐘。這一切都是出於戰備防空的考慮。這對於當時機械化水平並不高的中國鐵道兵部隊而言，施工難度非常大。
然而，據稱地鐵通車當天，朝鮮領導人在慶典上向世界宣佈：平壤地鐵是朝鮮人自己設計、自己製造設備、自己施工建設的偉大工程。
時隔40年之後，在2011年4月26日國務院新聞發佈會上，商務部副部長傅自應終於說出了實情。他說：長期以來，中國對朝鮮的援助主要集中在工業、農業等一些生產領域，還包括一些基礎設施的建設，比如平壤的地鐵就是中國政府援建的。
