2017年4月22日，太原地铁2号线首台盾构机在龙城街站始发。9月4日，太原地铁2号线首条区间隧道左线洞通。11月7日，太原地铁2号线首个区间实现双线贯通。10月4日，太原地铁2号线最长盾构区间（长风街站至王村南街站）盾构区间左线贯通。

2019年6月7日，太原地铁2号线一期工程全线洞通。同年，太原地铁2号线一期工程实现轨通、电通。

2020年3月10日，太原地铁2号线一期工程车站名称开始公示。5月4日，太原地铁2号线首列车抵并。6月8日，太原地铁2号线一期工程开始全线机电作业。9月1日，太原地铁2号线一期工程开始空载试运行。12月6日，太原地铁2号线一期工程通过竣工验收。12月26日，太原地铁2号线一期工程开通运营（化章西街站暂缓开通）。

2021年3月31日，太原地铁2号线安全运营100天，实现客流突破1000万。

自2022年3月26日起，太原地铁2号线全线车站启用山西场所码。

2023年9月22日，太原地铁2号线迎来运营1000天。太原地铁2号线自2020年12月26日开通营运以来，共计开行列车26.84万列次，累计运营里程630.69万列公里，总客运量9900余万人次。列车准点率99.98%，运行图兑现率99.99%,未发生安全责任事故，各项指标均高于国家标准。12月26日起，太原地铁2号线将调整行车间隔。

2023年12月26日，太原地铁2号线开通三年来，安全运营1000多天、安全运行约691.7万列公里，列车正点率99.99%，运行图兑现率99.99%，总客流超过1.1亿人次、单日最高客流21.61万人次、11项指标均优于国家标准。

太原地铁2号线为贯穿太原市南北向的骨干线路，一期工程南起西桥站，出站后沿人民南路、人民北路穿过小店区，沿太茅路向北下穿南绕城高速后转向长治路，沿长治路向北，而后沿解放路北行，北止于尖草坪立交南侧的尖草坪站。线路全长23.65千米，全部为地下线。

截至2020年12月，太原地铁2号线运营时间为06:00至22:00，单程运行时间约为44分钟，行车间隔为7分30秒，除始发、终到站外，每站停车时间约为30秒，全日开行274列次，其中载客258列次。

据2021年2月1日太原地铁官网显示，太原地铁2号线各站点的首末班车时刻如下。（最新时刻信息请通过官方途径，如太原地铁官网→等获取）

2023年12月26日起，地铁2号线进行运营调整。周一至周五：早高峰（07：00-09：00），晚高峰（17：30-19：30），行车间隔调整为6分30秒；其他时段行车间隔调整为8分钟。周六、日：行车间隔为7分30秒。

太原地铁2号线票价及优惠政策参照太原地铁票务政策。太原地铁2号线是政府引入社会资本采用PPP模式投融资及建设的轨道交通线路，由中铁电气化局集团有限公司牵头组建运营公司——太原中铁轨道交通建设运营有限公司进行管理。

截至2020年12月，太原地铁2号线全线车站均配备了便民服务箱、应急医药箱、担架等，设置了垂直电梯、残疾人卫生间、站台爱心乘车区等；站点出入口100米范围内设置公交停靠站、公共自行车租赁点、出租车停靠点、非机动车停车场等。

太原地铁2号线全线配备无障碍厕所、无障碍通道、爱心候车区、无障碍渡板及无障碍乘用轮椅等多种适老化设施。年满65周岁的老人可凭有效证件换取免费地铁福利票；老年乘客持老年公交卡即可刷卡进站乘车；开通“老年人脸电子票”服务项目，优化老年人乘车程序等。

2022年6月12日，太原地铁2号线全线23个车站双侧站台配备了46套上下车渡板，全面完成车站“无障碍渡板”增配，全线实现无障碍渡板全线覆盖。

2023年6月26日，太原地铁2号线采用“同车不同温”分区控温的方式，推出“冷暖车厢”服务，“冷暖车厢”分为强冷、弱冷两种模式。其中，列车1节和6节设定为“强冷车厢”，温度设置为24℃左右；列车2节至5节设定为“弱冷车厢”，温度设置为26℃左右。“冷暖车厢”服务于每年7月至9月实行，根据实际气温情况，适时提前或延迟阶段性供冷时间。

2023年9月5日，太原地铁2号线“爱心预约”功能上线，太原中铁轨道交通建设运营公司在官方微信公众号上开通了“爱心预约”功能，该功能主要为老年人、残疾人等出行不便的乘客提供预约乘车服务。

太原地铁2号线列车由中车大连机车车辆有限公司制造，为A型不锈钢车辆，运用了全自动无人驾驶技术。与传统的铝合金车体相比，不锈钢车体不仅具备更高的抗腐蚀性，而且运营维护成本更低，具有低碳环保、安全可靠、乘坐舒适等特点。太原地铁2号线配备车辆24列，列车长140米、宽3米，编组方式为6节编组，单节车客室车门5对、空调数2组。每列车共设置336个座位，定员载客量为1984人，满员载客量为2534人，列车运行的最高速度为80千米/小时。

太原地铁2号线车辆段与综合维修基地位于小店南部十号路以南、人民南路以东的地块内，为贾家寨车辆段；全线设置控制中心1处，设于设于龙城大街以北、长治路以东的地块中；设主变电站2座，分别为龙城大街主变电站和北大街主变电站。

贾家寨车辆段：建筑面积为13.3万平方米，主要由停车列检库、联合检修库、调机车库及材料棚、综合楼、维修车间、物资总库及备品库、司机公寓及食堂、工程车库、洗车库、公安办公楼等17个单体及室外工程组成。其中，联合检修库面积有1万余平方米，主要用于太原地铁2号线车辆的停放，日检、周检、月检以及车辆的静态、动态调试等。

2022年7月，太原地铁2号线“基于云平台的全自动运行系统”，荣获中国城市轨道交通协会2021年度“城市轨道交通科技进步奖”一等奖。

太原地铁2号线全线车站装修主题为“寻梦晋阳”，造型提取中国古建筑结构和色彩元素，以“暖黄灰”作为空间主要色彩格调，在保证简洁大气的前提下于细节处展现当地特色文化。全线23座车站按照装修类型分为10座特色站、9座标准站及4座裸装站。

10个特色站（涧河站、大北门站、府西街站、开化寺街站、大南门站、长风街站、南中环站、晋阳街站、龙兴街站、龙城公园站）：提取中国仅存于山西省境内的四处唐代建筑的造型特点和色彩元素，一站一景，赋予山西特色、太原特色文化。

9个标准站点：提取佛光寺大殿坡屋顶的造型元素，以土黄和浅灰作为空间色调。

4个裸装站（西桥站、胜利街站、学府街站、化章西街站）：运用混凝土设计装修技术，展现都市工业风格，对文化、艺术、广告与灯光进行有机结合。

太原地铁2号线113个出入口设计原则以“太”字为基本造型，府城外采用标准设计，府城内结合城市风貌实现“一站一景”。

设计特点：一是与太原地铁LOGO一致，强化了地铁识别性；二是以“太”字凝练了太原的历史文化内涵；三是以“平顶四柱”造型，展示了太原作为古都和省会的稳重特点。

造型特点：采用“钢结构玻璃幕墙型式”，“太”字型钢结构骨架，体现了山西人民“信义、坚韧、创新、图强”的文化精神。

基础色调：府城内出入口色调与周边环境协调一致，府城外采用“暖白色”基础色调，以简洁明快的风格，实现历史与现代的融合。

2017年10月15日，太原地铁2号线二期工程勘察启动。11月15日，太原市发布轨道交通2号线二期工程环境影响评价公众参与信息第二次公告。

据2020年10月23日太原市住房和城乡建设局门户网站所示，太原地铁2号线二期工程调整为南段由一期线路起点（西桥站）向南延伸1站1区间，长度约0.85千米，北段由一期线路终点（尖草坪站）向北延伸2站2区间，长度约2.44千米。调整后的太原地铁2号线二期工程合计长度为3.29千米，共设置3座车站。

太原地铁2号线的开通运营，对于太原乃至山西省的城市发展具有里程碑的意义，对于太原市完善全国性综合交通枢纽城市功能，加快建设国家区域中心城市步伐，推进太原都市区建设和中部盆地城市群一体化发展具有重要意义。（《工人日报》 评）