Từ ngày 12.12.2020 đến ngày 31.12.2020, tuyến đường sắt đô thị Cát Linh-Hà Đông bước vào giai đoạn vận hành thử toàn tuyến 20 ngày. Mỗi ngày sẽ có 287 lượt tàu chạy; giờ cao điểm từ 5-6 phút/lượt; giờ bình thường 10 phút/lượt; bắt đầu vận hành từ 5 giờ sáng đến 23 giờ đêm, theo đúng lịch trình khai thác thương mại.

Mỗi chuyến tàu sẽ có chuyên gia của Tổng thầu Trung Quốc, đơn vị nghiệm thu cùng đi để ghi nhận, đánh giá. Riêng Công ty Trách nhiệm hữu hạn Một thành viên Đường sắt Hà Nội (Hà Nội Metro) đã huy động toàn bộ cán bộ, công nhân viên, khoảng 700 người lên tuyến làm việc, một số bộ phận kỹ thuật, an toàn, bảo vệ sẽ làm việc 3 ca, đảm bảo ứng trực 24/24 giờ.

Theo đai diện Bộ Giao thông Vận tải , sau thời gian vận hành thử, nếu đạt các yêu cầu kỹ thuật, tuyến đường sắt đô thị Cát Linh-Hà Đông sẽ được nghiệm thu và bàn giao cho thành phố Hà Nội, sau đó chuyển giao cho Hà Nội Metro quản lý, vận hành, khai thác. Sau khi bàn giao, Hà Nội có thể tiếp tục vận hành và đánh giá thêm hoặc tiến hành vận hành thương mại. Hiện vấn đề an toàn hệ thống vận hành được Tư vấn Pháp đánh giá là tương đối tốt.

Dự án đường sắt đô thị Cát Linh-Hà Đông do Liên danh Apave-Certifier-Tricc của Pháp - đơn vị đánh giá, chứng nhận an toàn độc lập. Nội dung đánh giá có các hạng mục về độ tin cậy của đoàn tàu, hệ thống tín hiệu điều khiển chạy tàu, hệ thống điện, tích hợp hệ thống; thử nghiệm vận hành, chạy thử hệ thống và quản lý vận hành an toàn.

Sau khi kết thúc giai đoạn vận hành thử và nghiệm thu, để dự án đường sắt đô thị Cát Linh-Hà Đông đưa vào khai thác vận hành chính thức, dự án còn phải trải qua các khâu như đánh giá và cấp chứng nhận an toàn hệ thống (do Cục Đăng kiểm Việt Nam cấp), nghiệm thu Nhà nước, đề nghị cấp chứng chỉ hoàn thành công trình, bàn giao nguyên trạng dự án cho Hà Nội và thành phố sẽ ra quyết định đưa hệ thống đường sắt trên vào khai thác, vận hành.