广州地铁2号线首通段(三元里-晓港)于2002年12月29日开始试运营，于2003年6月28日广州地铁2号线三元里-琶洲段开始正式营运，连接海珠区的琶洲至白云区的三元里，2005年12月26日，万胜围站开通，广州地铁2号线三元里-万胜围段开始正式营运。
2010年9月25日，原广州地铁2号线拆分成两条独立的，可以换乘的新线路--广州地铁2号线和广州地铁8号线，并新建昌岗站作为广州地铁2号线和广州地铁8号线的换乘站。其中广州地铁2号线行车线路改为嘉禾望岗-广州南站，原晓港-万胜围段由广州地铁8号线运营。2013年1月8日，广州地铁2号线开行工作日高峰短线:三元里-江泰路段。
