建前规划
1987年，广州市政府准备进行地铁建设，当时出现了四个方案，征求市民意见后，最终形成了“十字线网”的规划。当时“十字线网”中的广州地铁2号线规划（新市至赤岗），就包括现有广州地铁8号线的晓港至赤岗段。而当时的广州地铁2号线规划与之后出现的旧广州地铁2号线亦相差无几。
1997年，《广州市城市快速轨道交通线网规划研究（最终报告）》中已经确定拆分1987年方案中的地铁2号线，出现了广州地铁8号线的雏型，但当时的方案A中，拆解后的东西向线路则称为广州地铁5号线，继续沿昌岗路向西过江至西塱，东段则在琶洲后分成两支，一支沿现有广州地铁4号线的线路北上至奥体中心附近地区，另一支则继续东进至新洲一带。而现时工业大道至黄金围一段则属于当时的广州地铁4号线。
2003年，当时的广州地铁4号线、广州地铁5号线线路重组，芳村过江段以及工业大道中及南的路段成为现有广佛地铁广州段的一部分，原广州地铁5号线被易名为广州地铁8号线，改为沿工业大道北上并到达黄金围一带，东边北上的一支则独立，成为现有广州地铁4号线一部分，形成一条“L”型的放射线，基本与2010年建设一致。
2008年，当时广州市新一轮轨道交通线网规划方案曾经计划使用广州地铁8号线成为环线，因而原广州地铁8号线被拆分重组，南北向路段以及琶洲至万胜围段改为与其它路线接合。
2010年，正式定下的方案中，广州地铁8号线得以恢复原有的“L”型走向，环线（广州地铁11号线）的所有路段改为完全新建。同时广州地铁8号线从新洲继续延长至化龙，后来更延至规划中的海傍。2010年广州地铁8号线规划基本定型。
动工建设
2001年8月23日，客村站封顶。
2003年6月28日，晓港至琶洲段开通，旧广州地铁2号线长度为18.28千米。
2005年12月26日，旧广州地铁2号线调整工程琶洲至万胜围站段开通。
2006年6月6日，第1000辆地铁车辆到达在赤沙车辆段。
2007年4月9日，广州地铁2号线、广州地铁8号线拆解工程全线动工。
2009年7月19日，广州地铁2号线及广州地铁8号线隧道贯通，标志着广州地铁2号线及广州地铁8号线隧道全部洞通。
2010年1月18日，第一列广州地铁8号线增购列车投入使用；9月21日，从三元里站开往万胜围站的尾班车结束服务后，旧广州地铁2号线的服务正式告一段落；22日至24日，旧广州地铁2号线停运，进行轨道拆解、信号，供电割接工程以及联合调试；9月25日，三元里至江南西段正式和晓港至万胜围段分拆，后者各站正式改属广州地铁8号线车站，与新建的“凤凰新村—晓港”段连接，贯通成为广州地铁8号线独立运营。原广州地铁2号线的赤沙车辆段也随上述各站拨归广州地铁8号线使用；11月3日，凤凰新村站、沙园站和宝岗大道站正式投入服务，广州地铁8号线西延段（昌岗站-凤凰新村站）正式开通。
北延段
2016年2月3日，亭岗站成为广州地铁8号线北延段首座封顶的车站。
2017年10月30日，广州地铁8号线北延段“石井-亭岗-白云湖”区间实现了双线贯通。
2018年1月25日，广州地铁8号线北延段盾构隧道下穿珠江；5月15日，广州地铁8号线北延段过半车站封顶；8月，广州地铁8号线北延段站名确定；12月25日，广州地铁8号线北延段盾构机下穿广州地铁1号线。
2019年1月9日，广州地铁8号线北延段下穿北环高速；1月28日，广州地铁8号线北延段白云湖隧道贯通；2月24日，广州地铁8号线北延段小坪至平沙区间左线盾构顺利贯通，该区间成为该段第8个实现双线贯通的隧道区间，这标志着广州地铁8号线北延段过半区间实现双线贯通。8月9日，广州地铁8号线北延段凤凰新村至滘心段全线隧道贯通，标志着全线“洞通”。12月28日，广州地铁8号线延长段（凤凰新村站-文化公园站）开通。
广州地铁北延段施工现场
2020年1月19日，广州地铁8号线北延段全部车站完成封顶。3月21日，广州地铁8号线北延段白云湖车辆段移交运营调试。4月15日，广州地铁8号线北延段实现了全线“电通”。5月13日，广州地铁8号线北延段热滑试验完成。5月15日，广州地铁8号线北延段（文化公园站至滘心站）轨行区“三权”移交。7月6日，广州地铁8号线北延段小坪站7号出入口和聚龙站4号出入口顺利完成顶板浇筑，标志着该段2020年年内开通时拟投入使用的车站出入口及风亭结构工程全部封顶。9月30日，广州地铁8号线北延段11座车站开始运营调试。10月15日，广州地铁8号线北延段（文化公园站至滘心站）开始模拟开通的运作模式“跑图”试运行。11月26日，广州地铁8号线北延段（文化公园站至滘心站）开通。
广州地铁8号线推出论坛主题列车
2021年11月，2021中国网络媒体论坛召开前夕，广州地铁在八号线推出论坛主题列车。列车以红色为主基调，并将5个平行论坛的主题融入设计。[2]
线路站点车站列表车站名称可换乘线路所在行政区启用时间站台形式开门方向滘心方向万胜围方向滘心站白云区2020年11月26日地下侧式右侧右侧亭岗站地下岛式左侧左侧石井站小坪站广州地铁8号线大致呈“L”型走向，起始于海珠区新港东路的万胜围站，然后向西穿过华南快速干线、黄埔涌、新港中路，过客村立交进入新港西路，再穿晓港立交，沿昌岗东路向西延伸，然后路线继续往西到达鹤洞大桥东侧，随后转向西北进入工业大道，最终到达工业大道北与南田路交汇处的凤凰新村站。
运营情况运营时刻方向首班车末班车数字编码车站往滘心往万胜围往滘心往万胜围8|01滘心－6:00－23:008|02亭岗6:026:2723:0223:548|03石井6:246:0423:5123:048|04小坪6:226:0723:4823:07据广州地铁官网统计，2015年，广州地铁8号线日均客流55.36万人次，2017年度客运总量为20206.4万人次；2016年，广州地铁8号线日均客流61.77万人次，2017年度客运总量为22546.05万人次。
截至2020年4月，广州地铁8号线日均客流约62万人次[3]。
年份日均客运量（万人次）较上年增长2015年55.362.1%2016年61.7711.6%2017年64.574.5%2018年66.623.17%2019年62.87-5.63%设备设施车辆设施广州地铁8号线列车外型为“鼓形”结构，列车以香槟色为主色调，车体两边各有一条黄色的饰带，车体和车头设计为流线型，更加体现了现代列车的造型特点，车厢内墙面与天花板以白色调为主，使列车内显得清爽淡雅。列车总长约140米，列车高3.8米，宽3米，每列车有48个座椅，每个座椅最多可座7人。在座位坐满人下可坐336人，额定载荷下可座1860人，超员载荷下可座2592人。
广州地铁8号线
广州地铁8号线列车上有司机室对客室广播、运营控制中心对客室内部广播、自动报站和司机室与司机室对讲。当列车从站台出发后经过轨道特定位置，会自动触发相应的广播，让乘客了解到站信息，以及地铁站周边的建筑设施、旅游景点等。与广州地铁1号线列车相比广州地铁8号线列车客室内两端还设有两个乘客信息显示屏，显示下一站到站信息，以提醒乘客到站下车。
运行设施车辆段
广州地铁8号线的车辆基地为赤沙车辆段，位于磨碟沙站的东南侧。
服务设施在广州地铁8号线车站内有许多商铺，全线支持移动支付、金融IC卡付费过闸。广州地铁8号线车站提供的便民雨伞租借、共享雨伞的服务。同时，车站外还停有共享单车。
广州地铁8号线北延段的13座车站均设有洗手间和母婴室[4]。
主要工程创新引用新技术攻克复杂施工难题
陈家祠站施工现场
广州地铁8号线北延段13座车站中有9座位于溶土洞强烈发育的灰岩地区，个别区间溶土洞见洞率达80%以上。由中国工程院院士领衔的专家组经过论证，认为广州地铁8号线北延段的建设风险和难度为国家级乃至世界级。
施工中，地铁建设者们创新应用新工法、新工艺，充分完善和推广衡盾泥在岩溶区富水砂层中辅助盾构开仓工法，使得该地层的盾构机换刀时间由传统的约30天缩短至7天，不仅节约了工期，还大大降低了施工风险。同时，地铁建设者们还丰富和强化了岩溶影响区处理的设计与施工方法，如通过总结应用大型溶洞灌注砂浆的成功经验，有效降低了盾构通过大型历史塌陷区的风险。此外，通过组织技术攻关，成功应用了灰岩区全断面硬岩盾构掘进预防坍塌技术、土压及泥水盾构在溶岩区掘进施工应急处置技术、盾构水下出洞辅助工法等，为广州地铁的后续盾构施工积累了丰富的实践经验。
各车站建设情况
陈家祠站为地下三层车站，主体基坑最大开挖深度约25米。由于该站靠近全国重点文物保护单位陈家祠，广州地铁采取多项措施：在施工前，对周边建筑物进行详细调查，充分了解各建筑物的结构型式、基础型式、与基坑的关系等基础数据，对文物、既有建筑物进行隔离保护；在施工过程中，将原设计的冲锤式施工改为更先进的双轮铣成槽施工工艺，严格控制同时作业的开挖机械数量，最大限度减小施工震动对周边建构筑物的影响，并加强对建筑物的监测，根据实际情况调整监测频率。
彩虹桥站自2013年4月进场后就遇上120条各类管线迁改。各类管线的施工协调和迁改难度大，直到2017年3月才完成首期管线迁改。
西村站位于内环路与广雅路交叉口南侧，此处交通繁忙、道路狭小，为了尽可能减少对附近交通的影响，要分4期进行交通疏解，对工期影响很大。西村站周边建（构）筑物密集，距离车站最小距离仅约3米，施工难度极大。
建设规划北延段
广州地铁8号线会成为一条L形的放射线，北延线从北部的白云湖站，亭岗站、石井站、小坪站、石潭站、聚龙站、上步站、同德站、鹅掌坦站、西村站、彩虹桥站、陈家祠站、华林寺站和文化公园站，文化公园至滘心段因工期滞后，已于2020年11月26日开通。
南延段
根据2015年2月规划，广州地铁8号线南部到黄埔后，经琶洲南大街、长洲、化龙、蒙地、莲花、砺江路、石楼，最终到达番禺海傍，在化龙站建立化龙-黄埔客运港支线。
北延段二期
广州地铁8号线北延段二期（白云湖-广州北站）全长约20千米，从白云湖出发，连接到广州北站。共设置9座车站，2座换乘站，全线均为地下线路。其中，广州北站与广州地铁九号线、武广客运专线、广清城际轨道、京广铁路等线路换乘。江高站与广清城际轨道换乘，平均站间距2.25千米，最大站间距3.06千米，最小站间距0.97千米。设停车场一座，位于花都区雅瑶附近。该段已获批，具体建设时间为2019-2023年。
按照相关规划，未来广州地铁8号线北延段二期在江府站拆解后，江府至广州北站段成为24号线，沿广花二路南下。
文化特色广州地铁8号线车站在装修的总体思路上是要做到16个车站风格统一，即一线一景。琶洲站为广州地铁所有站点里面，唯一一个以黑色为主题色调的车站，且字体不是惯用的白色，而是黄色。
广州地铁8号线
iBeacon信号
2015年6月28日，在广州地铁开通运营18周年之际，中国国内地铁行业首个iBeacon蓝牙智能传感器接入案例在广州地铁成功实现。广州地铁8号线全线（除万胜围站）开拓微信“摇一摇”功能，成为中国第一条全线覆盖iBeacon信号的地铁线路。
“同心同德、同行同福”
一是在陈家祠、同德、华林寺等重点车站设置打卡点和“暖心咨询台”，为乘客提供便民药箱、宣传折页、一次性雨衣等便民物资及新线答疑服务。
二是结合新线车站特色制作开通明信片。
三是安排业务能力强的“明星”员工“组团”上线，在重点车站为乘客提供服务。
四是在新线车站摆放绿植、播放背景音乐[4]。
纪念套票
广州地铁也推出了八号线北延段开通纪念套票。该套票限量发行2000套，每套含3张广州地铁一日票。票面设计纪念票围绕数字“8”，型似象征福禄双全的“葫芦”，融合沿线特色站点地标进行构图，寓意地铁新线开通给沿线上盖带来和谐富足的生活。同时，每套纪念票将附赠同款明信片[4]。
价值意义广州地铁8号线贯穿广州国际会议展览中心、新港路沿线，缓解了沿线一路的交通。未来，广州地铁8号线北延段串接花都、白云两大组团，支持花都城市副中心、空港经济区的发展建设。（南方都市报 评）
获得荣誉2020年4月23日，第十七届中国土木工程詹天佑奖评选结果正式发布，广州地铁2、8号线延长线工程获奖。[3]
发布通告2021年12月4日，广州地铁微博发布通知称：接上级通知，12月4日11:45起，八号线石潭站、小坪站停止对外运营服务。[5]
2022年9月，据南方都市报消息，广州地铁9月26日发布通知，在广州市委、市政府以及有关部门大力支持下，广州地铁八号线彩虹桥站顺利完成工程建设与验收工作，定于9月28日首班车开始正式开通初期运营。[6]
