ベルリン最初の地下鉄は、ベルリン高架・地下鉄会社が1896年に建設を開始し、1902年２月に開業したPotz-damer Platz 〜Stralauer Tor（現存せず）間６kmであったが、地盤等の制約から、この区間は全線が高架方式であった。しかし、1902年末までには東西両方向に延伸されて、Warschauer Bruecke（現在のWarschauer Straße）〜Knie（現在のErnst-Reuter-Platz）間の路線及びPotsdamer Platz への支線が建設され、この内Nollendorfplatz 駅から西側（Knie 方向）は、地下区間となった。これは、カイザーヴィルヘルム記念教会付近の景観が損なわれるのを防ぐためであったといわれている。
その後、今日のU2号線となる上記路線の延伸や、今日のU1号線及びU3・4 号線の開業があり、第１次世界大戦が始まった1914年には、総延長37.8kmの路線網が形成された。初期に建設されたこれらの路線は、いずれもトンネル径が6.24m、車両の幅が2.3mの小断面地下鉄であったが、1923年に開業した現在のU6号線では、トンネル径7m、車両幅2.65mの大断面地下鉄が採用され、以後に建設された路線はすべて大断面の地下鉄となっている。
1929年には、ベルリン高架・地下鉄会社と一般ベルリン乗り合いバス株式会社及びベルリン路面電車運営会社の３社が合併して、ベルリン輸送会社（BVG）が発足し、市内の交通機関を一元的に運営することとなった。以来、地下鉄の建設も同社の手で急速に進められ、第２次世界大戦直前までに、現在のU9号線を除き、今日の路線網の基本が完成した。
第２次大戦後は、1949年のベルリン分断に伴い、BVG も東西に分割され、地下鉄については東側地区を除く大部分の路線がBVG の所有となった。さらに、1961年の「ベルリンの壁」構築により路線網が分断され、一部を除き東側の駅は通過する措置がとられた。
1989年の「壁崩壊」、翌年10月の東西ドイツの再統一の結果、1992年には東西のBVG の合併が実現して新たに「ベルリン運輸公社」と改称し、州の交通部門として地下鉄、路面電車、バス、フェリーの運行を担当することとなった。さらに1996年には、州内と周辺の公共交通を広域的、総合的に管理するベルリン・ブランデンブルク運輸連合（VBB：ベルリン州、ブランデンブルク州並びにブランデンブルク州内の自治体が３分の１ずつを出資）が誕生した。VBB は、1999年から地下鉄やSバーンをはじめとする域内の交通機関を対象に、共通運賃制度を運用している。
ベルリンの分断中の1960年代から70 年代にかけて、新たにU9号線の開通があったが、東西ドイツの再統一後は、旧東ドイツ地域の老朽化した設備の改善が優先されたため、分断されていた路線の接続や若干の路線延長はあったものの、新線建設や路線の大幅な延長は行われなかった。しかし、2009年、 Hauptbahnhof 〜Brandenburger Tor 間にシャトル路線（U55線）が開通した。途中のBundestag（連邦議事堂）駅を含めわずか３駅1.5kmの開業である。2019年にBrandenburger Tor においてU5号線と接続するための延伸工事が行われている。
ベルリンの地下鉄では駅施設の無人化が進められており、その代替としてホーム上にビデオモニター付非常通報・案内装置が設置されている。乗客はこの装置を使用して監視センターと通話することができ、また、非常ボタンを押すと直後にビデオ記録装置がスタートするしくみとなっている。さらに将来の無人運転方式の実施を目指した技術の導入を段階的に進めており、現在U4およびU9において半自動運転（Semi-Automated Train Operation: STO）が行われている。半自動運転では、列車の発車および停車は基本的に自動で行われる。しかし運転士が乗車しており、車両のドアの開閉や列車運行の監視を行っているほか、故障などの緊急時には運転士が手動運転を行う。