Az M3-as metróvonal (észak–déli metróvonal, informálisan kék metróvonal) a budapesti metróhálózat leghosszabb és legforgalmasabb vonala, mely Kőbánya-Kispest és Újpest-központ között közlekedik. Munkanapokon átlagosan félmillió utasa van.A BKK számokban - Budapesti Közlekedési KözpontKözérdekű adat igénylés a Budapesti Közlekedési Központ Zrt. felé - Átlátszó.hu, 2014.10.15. Budapest és Magyarország legforgalmasabb vasútvonalának számít; egy átlagos munkanapon mintegy 400 000 felszállást regisztrálnak rajta.

A Budapesten jelenleg működő metróvonalak fő irányaira vonatkozó elképzelések nem új keletűek, már a földalatti vasút 20. század elején készült építési terveiben – és azt követően is – fellelhetők. Ez kézenfekvő, mivel a földalatti vasút javasolt nyomvonalai követték a forgalom, illetve az utasszállítási igény kialakult fő irányát. A budapesti földalatti vasút építéséről 1950-ben hozott kormányhatározat már említést tesz az észak–déli vonal nyomvonaláról és építéséről is. Később, a kelet–nyugati vonal tovább építését jóváhagyó 3428/1963. számú kormányhatározat már teljesen előírta az észak–déli metróvonal beruházási programjának elkészítését is. E határozat alapján 1966-ban elkészült az észak–déli, a mai M3-as vonal beruházási programjának tervdokumentációja.

A két végállomás úgy épült meg, hogy a vonal bármikor meghosszabbítható legyen. Az M3-as metróvonal építése 1970-ben kezdődött meg; jelenlegi forgalmi hossza 16,4 km, építési hossza 17,3 km, állomásainak száma 20.

A vonal teljes körű rekonstrukciója 2017 novemberében kezdődött, és 2023. május 22-én fejeződött be. A munkálatok során megújult a teljes pálya és az állomások infrastruktúrája, valamint mind a húsz állomás akadálymentesen elérhetővé vált.

Története bélyegkép|balra|200px|Az M3-as metró érkezik a Göncz Árpád városközpont (akkori nevén Árpád híd) állomásra 2016 februárjában thumb|left|200px|Felújított metrószerelvény épp elindul Újpest-központ állomásról az újpesti kihúzó felé 2017 márciusában

A beruházási célban kitűzött nyomvonalként az újpesti István tér és a kispesti Vörös Csillag Traktorgyár közötti összeköttetés szerepelt. A program jóváhagyása során – elsősorban anyagi okok miatt – olyan döntés született, hogy a vonal Újpest, István tér és Kispest, Határ út között épüljön meg. A kitűzött határidő az 1985. év vége, a tervezett vonalhossz 14,8 km, az állomások száma 19 volt. A beruházási programot 1968-ban hagyták jóvá, az építkezés 1970-ben kezdődött el és megszakítás nélkül folytatódott 1990 végéig.

Időközben a vonal déli végállomása a Határ úti csomóponttól Kőbánya-Kispest vasútállomáshoz, az északi végállomása pedig Káposztásmegyerre került, mivel ott egy új városrész építését kezdték el. A vonal tervezett hossza ekkor 20,5 km-re, az állomások száma 24-re változott. A káposztásmegyeri lakótelepet már úgy tervezték, hogy ott a metróépítés számára a szükséges helyet szabadon hagyták. Budapest fejlesztésében ez lett volna az első eset, amikor egy új városrész tömegközlekedési feladatait a városrész építésével egy időben és összehangoltan megoldják. Az építés ideje alatt bekövetkezett gazdasági-politikai változások ezt végül megakadályozták. A vonal északi végállomása 1990 decembere óta Újpest-központban van. A tervezett Rózsa utca, Rákospalota-Újpest vasútállomás, és Szilas-patak metróállomások nem készültek el, de a felszíni pálya egy szakasza igen, ezt 1986 óta a 14-es villamos használja.

A kék metró első szakaszát 1976. december 31-én adták át a Deák Ferenc tér és a Nagyvárad tér állomások között. (Az ünnepséget a Nagyvárad téri állomáson tartották meg.) Ugyanebben az évben készült el az UVATERV irodájában egy átfogó térkép a jövőre vonatkozó metrófejlesztésekről. Ezen még úgy szerepelt a 3-as vonal, hogy dél felé a Határ útig a ma is ismert nyomvonalon halad, majd innen egy leágazás vezetett volna Kőbánya-Kispestig, a vonal többi része pedig Kispesten keresztül egészen Ferihegyig. A Határ úti állomás úgy is épült meg, hogy bármikor tovább lehet folytatni Ferihegy irányába, de ez mindmáig nem valósult meg. 1980. március 29-ére a Kőbánya-Kispestig húzódó szárnyvonal (azaz jelenlegi állapotában végleges fővonali szakasz) készült el. Az észak felé tervezett vonalvezetés még érdekesebb volt: körülbelül a mai Újpest-városkapu állomásnál kettéágazott volna. Az egyenesen tovább haladó szakasz vezetett volna Káposztásmegyerre, a kelet felé elkanyarodó pedig Újpest-központ után továbbhaladt volna Rákospalota-Újpest vasútállomásig, sőt onnan tovább egy feltehetően tervezett lakótelephez, mely a Szilas-patak partján épült volna fel, a mai M3-as autópálya bevezető szakaszánál, a város határában. Itt a vonal egy járműtelepet is kapott volna, melyet közösen használt volna az egészen idáig húzódó, a másik irányból érkező M4-es metróvonallal.

Egy néhány évvel későbbi tervezeten már revideálták a terveket. Az északi szakaszon az egyenes vonalban haladó káposztásmegyeri szakaszt (amelyen Zsilip utca, UTE Stadion, Újpesti temető, Szilas-patak, Káposztásmegyeri lakótelep nevű megállóhelyek létesültek volna) törölték a tervek közül, és már csak a kelet felé tartó szakasz szerepelt itt (amerre ma is halad: Újpest-városkapu, Újpest-központ, Rózsa utca, Rákospalota-Újpest vasútállomás, Szilas-patak, Káposztásmegyeri lakótelep, a Szilas-pataknál egy járműteleppel). A 3-as és 4-es vonal közös végállomását és járműtelepét (mely ezen a térképen Rákospalota, új városközpont néven szerepel) szintén törölték a tervek közül. Ezen a térképen szerepel a Gyöngyösi utcai megálló is, melyet két megálló, a Thälmann utca (ma kb. a Csavargyár u. térsége) és a Szekszárdi út összevonásával, költségcsökkentési céllal terveztek. Dél felé a ferihegyi szakaszt is lemondták. (Az északi meghosszabbítás újabb fejleményeiről lásd a Jövőbeli meghosszabbítások szakaszt.)

1981. december 30-án a Deák tér és a Lehel tér (akkor: Élmunkás tér) közötti szakaszt helyezték üzembe, amit 1984. november 5-én a Göncz Árpád városközpontig (akkor: Árpád híd) állomásig hosszabbítottak.

Jelenlegi formájában 1990. december 14. óta üzemel a vonal, ekkor adták át a Göncz Árpád városközpont–Újpest-központ közötti szakaszt. A Telefongyár és a svájci Integra közös fejlesztésű Domino BKV 67 típusú biztosítóberendezését 1990 óta egészíti ki a francia MATRA-Interelec cég PA-135 típusú Automatikus Vonatvezető Rendszere (AVR). Ezért a vonalra kiadott szerelvények egyvezetős üzemben közlekednek.Bata Istvan - A budapesti metróközlekedés három évtizede (Budapesti Közlekedési Zrt., 2000) (A 2017-2023 között elvégzett felújítás során nem jutott pénz az elavult, analóg AVR programszőnyegének hozzáigazítására az új 81–717.2K/714.2K típusú szerelvények fürgébb menetdinamikájához.Nem egy hiba okozta a metrókáoszt, hibalistát emleget a BKV-Figyelő - HVG, 2017.06.27.)

A metróvonal több mint 30 éves pályája olyan rossz műszaki állapotba került, hogy 2011. december 13-ától a teljes vonalon 60 km/h-ra korlátozták az alkalmazható legnagyobb sebességet. A növekvő számú pályahibákat elsősorban az alagút folyamatosan romló szigetelésén átszivárgó talajvíz okozta. Az agresszív talajvíz komoly mértékben tönkretette a metróvonal pályalemezét, illetve korrodálta a sínleerősítéseket. A pályahibák miatt egyre több metrószerelvény szenvedett forgóváz-repedést, ezért, valamint a pályalemezre ható dinamikus erők csökkentése érdekében korlátozták a sebességet. A metróvonal felújítását a BKV régóta tervezte, azonban forráshiány és az M4-es metróvonal folyamatosan növekvő építési költségei következtében mindig lekerült a napirendről. Ideiglenes megoldásként 2014. július elejétől 2015. június végéig délről fokozatosan észak felé haladva a BKV síncseréket végzett, használt, de jó állapotú sínszálak beépítésével.

A 2017–2023-as felújítás Északi szakasz bélyegkép|balra|250px|Az M3-as metróvonal alagútja Újpesten

2017. november 4-én kezdődött az első ütemben a Dózsa György út és az Újpest-központ közötti állomások és a pálya felújítása, ami a kezdeti tervek szerint 2018 végéig tartott volna.Balla Ágnes - M3 metróvonal felújítása északi szakasz / Innorail Magazin különszám 2019 - Innorail Kiadó és Konferencia Kft. Az északi szakaszon 2019. március 30-án indult újra az utasforgalom.

A felújítási munkálatok befejeztével a vonal két állomásának neve megváltozott: Újpest-Központ végállomás neve Újpest-központra módosult (kis „k” betűvel), hasonlóan az M4-es metróvonal Újbuda-központ állomásához (2019. március 30.), illetve Újpest-Városkapu neve Újpest-városkapu lett (szemben a tervezett, a tájékozódást megkönnyíteni hivatott Újpest vasútállomás névvel). A déli végállomás, Kőbánya-Kispest neve is megmaradt (szemben a korábban, szintén a tájékozódás megkönnyítése érdekében tervezett Kőbánya-Kispest vasútállomás névvel). Az Árpád híd állomás tervezett átnevezése szintén elmaradt a felújítási munkálatokkal, ám 2020 januárjában mégis Göncz Árpád városközpont lett.

Déli szakasz A déli szakaszt 2019. április 6-án kezdték el felújítani. A 137,5 milliárd forintos beruházás nem tartalmazza az összes állomás akadálymentesítését, mert Tarlós István főpolgármester közlése szerint nem volt rá pénz. 2018. február 5-én kilenc ellenzéki párt kezdett aláírásgyűjtésbe a teljes körű akadálymentesítésről népszavazás kiírásáért, 2018. február 7-én a főváros beleegyezett, hogy a 20-ból 18 állomást fognak akadálymentesíteni.

A főváros és a Mozgáskorlátozottak Egyesületeinek Országos Szövetsége között 2018-ban létrejött megállapodás kezdetben tizennyolc állomás akadálymentesítését tartalmazta, míg az Ecseri út és a Pöttyös utca esetében 2023 végéig kellett végleges műszaki megoldást kialakítani. A rekonstrukció végére mind a húsz állomás akadálymentesen elérhetővé vált.

A felújított déli szakaszt 2020. október 22-én adták át.

Középső szakasz

2020. március 7-én lezárták az Arany János utca és Ferenciek tere állomásokat,Iho.hu amiket július 11-től a Corvin-negyed és Semmelweis Klinikák állomásokIndex.hu követtek, így ezeken az állomásokon a metrók megállás nélkül haladtak át, november 7-től pedig elkezdődött a teljes középső szakasz felújítása is, ezalatt a metró a Kőbánya-Kispest – Nagyvárad tér, illetve a Lehel tér – Újpest-központ útvonalakon közlekedett.

2022. május 14-én átadták a középső szakasz három legdélebbi állomását (Semmelweis Klinikák, Corvin-negyed, Kálvin tér), egyúttal elkezdték a korábbi felújítási szakaszokban végállomásként funkcionáló Lehel téri és Nagyvárad téri állomások felújítását, valamint a Dózsa György úti állomás akadálymentesítését, így ettől a naptól kezdve a Kőbánya-Kispest – Kálvin tér, valamint a Göncz Árpád városközpont – Újpest-központ szakaszokon szállít utasokat a metró, azonban a Nagyvárad téri állomáson megállás nélkül halad át.

2023. január 23-án 13 órakor átadtak két belvárosi állomást, A Deák Ferenc teret és a Ferenciek terét. A Deák Ferenc téri állomásra egy hagyományos lift, míg a Ferenciek terére egy sikló került.

2023. március 20-tól hétköznaponként egész nap már a teljes vonalon közlekedett a metró, de a májusi befejezésig, a Lehel téren és a Nagyvárad téren megállás nélkül haladt át. A kimaradt állomások pótlását állomáspótló járatok segítették. Hétvégén azonban továbbra is a Kőbánya-Kispest és a Göncz Árpád városközpont között pótlóbusz közlekedett. Több felszíni járat közlekedése is módosult.

2023. május 22-én átadták az utolsóként felújított Lehel téri és Nagyvárad téri állomásokat is, ezzel lezárult a megközelítőleg öt és fél évig tartó rekonstrukciós projekt.

Járművek bélyegkép|balra|250px|81–717.2K/714.2K szerelvény 2023-ban a Göncz Árpád városközpont metróállomás kihúzójában

A vonalon először Ev3, majd 1980-tól vegyesen Ev3 és 81–717/714 típusú szerelvények jártak. 2018 óta ezek modernizált változata jár 81–717.2K/714.2K típusnév alatt.

Ezen a vonalon közlekedett 1991 és 1995 között a magyar gyártású Ganz–Hunslet G2 típusú prototípus metrószerelvény, ami sosem került sorozatgyártásra.