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15号线一期由清华东路西口站至[[俸伯站]]，长40.8千米，于2009年4月2日开工建设。2010年12月30日开通了[[望京西站]]至后沙峪站共9站20.2公里线路（望京东暂缓开通），2011年12月31日开通了后沙峪站至俸伯站共4站11.4公里线路。2014年12月28日开通主要在市区内的清华东路西口站至望京西站 <ref>[https://house.focus.cn/zixun/022f9aba898bb5eb.html 北京最长地铁:17号线望京西站全面开工!2021年将全线通车]搜狐焦点网， 2017-11-23</ref> 一段（大屯路东暂缓开通）。2015年12月26日[[大屯路东站]]开通，2016年12月31日望京东站开通。

15号线由于连接顺义与北京城区，因此被认为将极大地缓解京顺路等道路的交通压力。线路东起顺义河东地区，跨过潮白河到达顺义城区，随后转向西南，经过新的[[中国国际展览中心]]、天竺地区，到达望京。一期工程西段则向西穿过[[奥林匹克公园]]，经过学院路地区，到达清华东路西口。二期规划由清华东路西口站继续西延，下穿[[清华大学]]校园，经圆明园站（4号线），最终到达西苑（4号线、16号线），并为西苑站预留了换乘条件，但由于清华大学 <ref>[http://college.gaokao.com/school/tinfo/3/intro/ 清华大学]高考网</ref> 等沿线穿行单位的反对，推延为远期规划线路。2011年8月，问题较少的清华东路西口站至[[北沙滩站]]2.5千米的规划获得批复，这一段并入一期西段工程同步建设 。