2016年5月27日，东莞轨道交通2号线开通试运营。

2017年8月17日，东莞市城市轨道交通第二轮建设规划（调整）及线网规划（调整）环境影响评价第一次公示，东莞轨道交通2号线三期站点变更，其起点位于虎门火车站，终点为长安新区站，线路全长16.4千米，共设站7座，原规划的局部站线位方案需要调整。同年12月25日，东莞发展和改革局发布《东莞市城市轨道交通线网规划调整（2017-2020年）公示》东莞轨道交通2号线南端与深圳地铁20号线在长安新区站衔接。

2021年9月，东莞地铁2号线三期(虎门火车站-交椅湾站)将进入实质建设阶段，且线路中的8个站点位置正式公布最高设计时速120km/h，全线采用市域B型车，最高设计时速120km/h。三期工程计划在2022年4月开工，2027年3月基本建成。

2022年5月12日，东莞市公共资源交易网发布《东莞市城市轨道交通2号线三期工程（虎门火车站（不含）～交椅湾站）勘察设计咨询项目招标公告》。根据招标公告，2号线三期工程预计今年11月底动工。

2022年8月24日，2022年东莞市重大项目落地攻坚行动动员会暨重大项目动工仪式举行，东莞市城市轨道交通2号线三期工程正式破土动工。10月9日，东莞轨道交通2号线三期工程虎门北站地下连续墙施工完成。

2024年3月25日，东莞轨道交通2号线三期工程虎门北站主体结构顺利封底。5月21日，东莞轨道交通2号线三期（沙角半岛段）动工仪式在滨海湾新区沙角半岛举行，东莞轨道交通2号线三期工程（沙角半岛段）正式开建。6月，东莞地铁2号线三期工程虎门金捷路站完成主体结构封顶。7月30日，东莞轨道交通2号线三期工程2334标交椅湾西站主体结构按期封顶。8月，东莞轨道交通2号线三期工程虎门大道站封顶。9月，东莞轨道交通2号线三期2334标港澳码头站～交椅湾西站盾构区间右线顺利通过百环验收。10月16日，虎门大道站—金捷路站盾构区间贯通，标志着东莞轨道交通2号线三期工程首个盾构区间顺利贯通。

截至2016年5月27日，东莞轨道交通2号线设15个站点。

东莞轨道交通2号线工程起点东莞火车站位于东莞北部石龙镇西湖、茶山镇京山交界处，线路于广深铁路东莞站西侧以地下线敷设形式引出，沿方中路地下向西南行走，于方中路与茶山环城路交叉口处设茶山站。出站后向西跨过寒溪河，经过余屋村，线路转入莞龙路，沿路继续向西南行进；线路进入莞城区后沿东城中路行进，途经旗峰公园、会展中心，后沿东莞大道向西南方前行，经过厚街镇赤岭村，在陈屋转入莞太路，然后沿公路南行，穿过厚街镇进入虎门镇，之后线路由地下线转为高架，在莞太路白沙村委附近设虎门火车站。虎门火车站为本次设计终点，预留延伸虎门镇中心和长安镇的条件。

东莞轨道交通2号线工作日周一至周四运营时间为06:30-22:30，工作日周五、双休日、节假日运营时间为06:30-23:00。东莞火车站、虎门火车站的首班车时间为06:30，其他各站首班车时间有所不同。

东莞轨道交通2号线开通后，把工作日07:00-09:00，17:00-19:00定义为高峰时段，其他时段为平峰时段，把双休节假日11:00-20:00定义为高峰时段；高峰时段行车间隔约8分钟，平峰时段间隔约10分钟，运营时刻表参见图片。

截至2021年5月27日，东莞轨道交通2号线开通运营满五周年，累计开行列车497680列次，运营里程1771万列公里，累计运送旅客达2.12亿人次，日均客运量11.62万人次，列车运行图兑现率为99.98%，正点率为99.96%。

东莞轨道交通2号线营运车辆为四动两拖6节编组的地铁B型列车，构造速度每小时120千米，共计20列，由南京浦镇车辆有限公司生产制造，其车头采用流线型设计，比普通地铁列车长约1.5米；车体宽度为2.8米。车辆转向架采用B25无摇枕转向架，列车平稳性指标达2.5；车体采用全焊铝合金、无中梁整体承载轻型结构，强度满足EN12663类技术要求；每列车坐席载客数268人，额定载客数1250人，最大载客数2032人。在内装方面，车厢内采用LED平面光源。此外，列车还采用了GPRS在线诊断系统。

● 地铁系统

东莞轨道交通2号线为高级地铁系统，设计速度每小时120千米，可减少远距离卫星城镇至市中心的用时。

● 网控中心

2018年4月17日，东莞轨道交通线网控制中心正式启用，位于东莞市南城街道西平地铁站西侧，作为东莞地铁2号线及后续1号线、3号线等线路的运营组织、施工组织、应急处置指挥中心，主要负责线网行车组织指挥、集中监视、应急指挥、信息发布、运营评估等工作；加上东城车辆段的控制中心，地铁列车运行就拥有双保险。其中，线网控制中心不仅承担日常的调度工作，其功能还可移交至东城车辆段。

● 自动驾驶

东莞轨道交通2号线的列车具备无人驾驶系统，在实际运营中，司机主要掌握列车运行安全和车内情况。

东莞轨道交通2号线每个站点均配有洗手间，全线均有提供免费WiFi。全线车站在出入口均设有楼梯、自动扶梯，站厅至站台都设有无障碍垂直电梯，还有供视觉残障人士使用的盲道贯通车站公共区。此外，东莞轨道交通2号线每个站点的步行楼梯，都安装了成人、儿童两种高度的扶手。各车站里都还设有便利店、面包店、ATM机等便民服务设施，鸿福路站还设有东莞通卡的“售、充、退、换”一条龙服务，方便乘客办卡乘坐地铁列车。

东莞轨道交通2号线途经珠三角地质复杂路段，穿越高压线电塔、寒溪河、供水管、孤石群、上软下硬地层、强透水砂层、横岗水库排洪渠等，37.8千米长的路段共有6个高难度建设区间。在蛤地段，隧道直径达到6.7米，是中国国内最大断面的地铁隧道。

● 列车外观

东莞轨道交通2号线地铁列车的外观美工方案和内饰美工方案分别体现了“蓬勃发展”和“蓝海之音”，由东莞市民经网络投票选出，体现了东莞的地域、人文特点和中国国内地铁车辆的载客运行特点。

● 车站内饰

东莞轨道交通2号线车站出入口设计主题为“玉兰花开、幸福东莞”，将东莞市花白玉兰花的花瓣融入车站出入口装饰中，体现东莞特殊的地域文化；车站入口围护结构亦形似手挽手，寓意社会和谐，呼应“每天绽放新精彩”的城市主题。各车站装修设计主题为“香都映像”，体现东莞“现代、时尚、活力”的城市理念；在东莞火车站、鸿福路站、西平站、虎门火车站的站厅层公共区墙面建设有以《龙城腾飞》《活力东莞》《文明东莞》《圆梦》和《霓裳虎门》为主题的文化墙，让东莞特色“跃然墙上”；每个站点所在区域的代表性元素都融入装修设计中，各车站有不同的色彩和元素，实现异站之间的识别性。

东莞轨道交通2号线三期工程计划于2019年6月动工建设，线路将延伸至长安镇并衔接深圳地铁12、18号线，拟建站点有：虎门北站、虎门大道站、虎门金捷路、虎门光明路、虎门南站、长安新区西站和长安新区东站。

2022年3月10日，东莞市发改局官方网站发布《关于东莞市城市轨道交通2号线三期工程（虎门火车站（不含）～交椅湾站）社会稳定风险分析征求公众意见的公示》（以下简称《公示》），就东莞市城市轨道交通2号线三期工程（虎门火车站（不含）～交椅湾站）社会稳定风险评估工作进行信息公示，并向社会公众征求意见和建议，公示截止时间为3月16日。

根据《公示》，该项目名称为东莞市城市轨道交通2号线三期工程（虎门火车站（不含）～交椅湾站），建设地点为虎门镇、滨海湾新区，项目总投资约142.16亿元，项目建设期约54个月。

《公示》显示，东莞市城市轨道交通2号线三期工程（虎门火车站（不含）～交椅湾站）起于一、二期终点虎门火车站，自虎门火车站引出，向东南沿莞太路延伸，先后上跨穗莞深城际、下穿虎门港支线后进入虎门连升路向南敷设。在连升路与规划路口设虎门北站，在虎门公园西侧设虎门大道站，在金捷路口北侧设虎门金捷路站，在连升南路与滨海大道交叉路口西北侧地块内设虎门光明路站。出站后线路向南，绕避西头新村后，下穿沿江高速虎门立交桥后进入滨海湾新区，在深茂高铁滨海湾站处设滨海湾站与深茂高铁换乘。出站后沿规划绿轴敷设，在规划路口设青创城站，在滨海大道路口南侧临近港澳码头设港澳码头站。出站后斜穿磨碟河后继续沿滨海湾大道前行，在滨海湾大道与振海路交叉口西侧设交椅湾西站，在中海路路口设终点站交椅湾站，与东莞3号线一期、规划深圳20号线换乘。

据了解，该线路全长约17.3km，全线除虎门火车站南段局部采用高架敷设方式外，其余为地下敷设。地下段16.848km；高架段长约0.25km；过渡段长约0.202km。共设车站9座，全部为地下站，其中换乘站4座，平均站间距1.9km。

东莞轨道交通2号线实现了广深铁路、中心城区、西南经济发达重镇、广深港客运专线的互联互通，加强东莞市区与广州、深圳、香港间的联系；作为与东莞西部经济走廊的交通主通道，是实现东莞市轨道交通“内聚外联”功能的重要组成部分（东莞轨道交通官网 评）

2022年1月31日，东莞轨道交通2号线将延长运营至次日0:00，末班车延长1小时发车。