Důvodem k zavedení městské dopravy v Olomouci byla, obdobně jako v jiných městech, potřeba zajistit snadnější dostupnost nádraží, které bylo příliš vzdálené od centra města. Tu nejprve zajišťovaly hotelové omnibusy, avšak poté, co došlo k vybudování nové široké komunikace, dnešní Masarykovy třídy, začali radní uvažovat o stavbě městské pouliční dráhy. 18. ledna 1892 se městské zastupitelstvo rozhodlo pro dráhu s parním pohonem, obdobně jako v Brně. Nakonec však bylo po pěti letech rozhodnuto o stavbě dráhy elektrické. Tou byla pověřena firma Siemens a Halske z Vídně.

16. srpna byla vydána ministerstvem železnic koncese na stavbu a provozování jednokolejné dráhy s celkovou stavební délkou 5,335 km o rozchodu 1435 mm se šesti výhybnami, na nádraží zakončené smyčkou. Tramvajová trať vedla od nádraží dnešními ulicemi Masarykova, 1. máje a Denisova (stejně jako dnes), dále Ostružnickou na Horní náměstí, kde se větvila. První větev pokračovala vpravo ulicemi Riegrovou, Palackého a Litovelskou na třídu Míru se zakončením výhybnou za křižovatkou s ulicemi Dvořákovou a Na Šibeníku. Druhá větev pak vedla z Horního náměstí vlevo ulicemi Pavelčákovou, Havlíčkovou a Wolkerovou k fakultní nemocnici, kde byla také zakončená výhybnou. Z Horního náměstí vedla ještě 0,448 km dlouhá odbočka ulicemi Opletalovou, Zámečnickou a Sokolskou do vozovny, která je v provozu dodnes. Její součástí byla i elektrárna. Maximální rychlost byla stanovena na 18 km/h a k dispozici bylo 9 motorových a 4 vlečné vozy, což umožnilo základní interval na hlavní větvi 7 minut. K zahájení provozu, který zajišťovaly Elektrické podniky královského hlavního města Olomouce, došlo 1.dubna 1899.

Již tehdy bylo uvažováno o dvou spojnicích nádraží a města, neboť jediná trasa je dost zranitelná a v případě jejího náhlého přerušení dochází okamžitě ke kolapsu celého systému. V té době však nedošlo k zastavění lokality zvané Envelopa v místě původních hradeb a zavádět zde tramvaje tak nemělo smysl. Po první světové válce došlo ke znárodnění energetických zdrojů a elektrická dráha spolu s autobusy přešla pod Dopravní podniky města Olomouce (později dopravní komunální podnik, od roku 1953 Dopravní podnik města Olomouce).

Jednotlivé větve tramvajové sítě se postupně prodlužovaly. Roku 1914 se začalo jezdit ze třídy Míru ke hřbitovům v Neředíme a roku 1933 až k vojenskému letišti. Jednalo se o jedinou tramvajovou dráhu v bývalém Československu, která zajišťovala spojení s nějakým letištěm. U druhé větve došlo k prodloužení nejprve roku 1934 od fakultní nemocnice dnešní ulicí I. P. Pavlova až ke kostelu na Nové ulici. Stranou nezůstala ani hlavní větev. V roce 1936 došlo v souvislosti se stavbou nové nádražní budovy ke zrušení smyčky a jejímu nahrazení výhybnou se dvěma kolejemi. Neustále se zvyšující frekvence cestujících si však vyžádala postupné zdvoukolejňování tratí. Jako první byl roku 1940 během II. světové války zdvoukolejněn úsek od nádraží po most přes řeku Moravu, k dalšímu zdvoukolejňování docházelo průběžně v letech 1949 - 1952. Dvoukolejná byla postavená také nová trať od nádraží do Hodolan v roce 1947, o rok později prodloužená k Bělidlům. Neředínská větev byla nově roku 1953 zakončená smyčkou u krematoria, pokračování k letišti bylo zrušeno.

Největší změny v centru se však udály v roce 1954. Tramvaje opustily oblast okolo Horního náměstí a začaly jezdit po dvoukolejných přeložkách ulicemi Pekařská, 8. května na náměstí Hrdinů, kde se trať dělila do tří směrů. Rovně pokračovala po stávající trase neředínská větev, vpravo ulicemi Legionářskou a Sokolskou nová manipulační trať do vozovny, která zůstala dodnes z větší části jednokolejná a vlevo pak dále pokračovala přeložka třídou Svobody k okresnímu soudu, kde se napojovala vpravo do Havlíčkovy ulice na stávající trať na Novou ulici.

V letech 1953 - 1957 se opět objevují plány druhého propojení nádraží s centrem přes Envelopu, doplněné navíc i trolejbusy (ty však v Olomouci nikdy nejezdily). Tentokrát však výstavbě tramvaje nebránil ani tak proklamovaný nedostatek finančních prostředků, ale kromě nevyhovujícího mostu přes rameno řeky Moravy a chybějícího mostu přes řeku samotnou především nutnost zrušit část vojenského prostoru, což v té době nepřicházelo v úvahu. Výstavba nového autobusového nádraží nedaleko městské tržnice si vyžádala nové spojení s centrem, proto sem byla postavená nová trať od okresního soudu třídou Svobody. Na této trati zakončené smyčkou byl provoz zahájen 27. prosince 1955. K dalšímu prodloužení došlo roku 1957 – trať do Bělidel úrovňově překřížila železniční dráhu do Opavy (č. 310) a pokračovala do Pavloviček, kde končí blokovou smyčkou trojúhelníkového tvaru, vklíněnou mezi železniční tratě do Opavy a Šumperka.Ve stejném roce se v Olomouci objevily první čtyřnápravové tramvaje zcela nové koncepce typu T1, které zpočátku obsluhovaliy linku č. 3 vedenou v trase Tržnice – Nádraží – Pavlovičky, která byla jako jediná vybavená na obou koncích smyčkami. O rok později pak došlo k prodloužení novoulické větve do prostoru dnešní smyčky, kde byla zakončená vratným trojúhelníkem (tzv. trianglem). Nedaleko nádraží pak byla vystavěna dnešní smyčka Fibichova.

V dalších letech pak docházelo spíše k rekonstrukcím některých tratí, napájecího vedení a k dodávkám nových vozů typů T2 a T3 (poslední dodány v roce 1987). Nový nepřestupný tarif si od 1. 7. 1967 vynutil přímé spojení všech konečných. V roce 1981 byla kompletně přeložená tramvajová trať v Nové ulici, kdy je nyní vedena na vlastním tělese ulicemi Brněnskou a Hraniční a je zakončena smyčkou. Těleso původní trati v ulici I. P. Pavlova zůstalo z větší části zachováno dodnes, avšak nachází se převážně v areálu fakultní nemocnice.

V té době však již sílila potřeba druhého spojení centra s nádražím. Vzhledem k tomu, že koleje trati, procházející centrem, nebyly uloženy na pražcích a ani ve štěrku, začalo se podloží působením těžkých tramvají typu T propadat, což nepřispívalo ani ke statice budov památkové rezervace. V druhé polovině 80. let byl vypracován projekt nové tratě spojený s rekonstrukcí přednádražního prostoru. Trať měla vést třídou Kosmonautů a provizorně být ukončena smyčkou v prostoru dnešní zastávky Envelopa. Na jaře roku 1989 začaly dokonce stavební úpravy okolo mostu u sokolovny. Než se však stavba stačila rozeběhnout naplno, vláda nařídila kvůli nedostatku finančních prostředků stavbu zastavit. Od začátku 90. let byla trať v centru v takovém stavu, že její rekonstrukce spojená s omezením provozu na ní se stala nezbytnou. Přitom náhrada tramvají kapacitně nevyhovujícími autobusy by znamenala totální kolaps a to i v případě náhlého zablokování průjezdu centrem, způsobeného nějakou nehodou. To se také následně potvrdilo v praxi. Dne 21. září 1994 praskl sto pět let starý vodovodní řad v Denisově ulici. Po opravě odborníci upozornili na to, že pokud nedojde okamžitě k omezení provozu a rekonstrukci inženýrských sítí, budou se takovéto závady opakovat častěji a tím dojde k úplnému ochromení provozu veřejné dopravy. To bylo nakonec impulsem k zařazení akce „Prodloužení tramvajové trati od Tržnice k hlavnímu nádraží po třídě Kosmonautů“ do seznamu investic pro období 1994/95. K zahájení stavby došlo 26. října 1995. Její součástí bylo i vybudování dvou nových mostů, dvou jízdních pruhů pro silniční dopravu, chodníky, cyklostezky, přeložky inženýrských sítí a výsadba zeleně. Náklady na stavbu činily 280 milionů korun, z toho 30 procent hradilo ministerstvo financí. Nové trati bohužel musela ustoupit smyčka Tržnice, neboť v jejím dnešním místě vede část vozovky a nové trati. K ukončení pravidelného provozu došlo 30. května 1996, v sobotu 1. června však ještě byly vypraveny na linku č.3 čtyři mimořádné kurzy s tabulkami připomínajícími, že tato smyčka je v provozu naposledy. Asi v 16 hodin pak smyčkou projela poslední tramvaj, historická souprava vozů č.223+99. 15. - 18. září došlo k úplnému vyloučení tramvajové dopravy za účelem napojení výhybek nové trati na těleso té stávající u ústí Masarykovy třídy do ulice Jeremenkovy poblíž hlavního nádraží. Napojení je zde řešeno dvěma protisměrnými oblouky. Tramvajová trať je dlouhá 1819,75 metrů umístěná na samostatném, zčásti zatravněném tělese. Trolejové vedení je řetězovkové. Součástí stavby je i nová měnírna Jih, situovaná v blízkosti mostu přes řeku Moravu. Slavnostní zahájení provozu této, pro město tolik potřebné dopravní stavby, proběhlo 25. dubna 1997.

Ještě předtím, na začátku roku, došlo k zahájení provozu nulté etapy integrovaného dopravního systému, do které patřily jednak všechny linky MHD a jednak tři linky ČSAD označené čísly 717, 737 a 770. V roce 1997 se stala ještě jedna událost. Velká povodeň, která začala dopravu ohrožovat již od 8. července, způsobila zatopení měnírny Střed a tím zastavení veškeré tramvajové dopravy. Došlo i k zatopení tramvajové vozovny a autobusových garáží.

Další léta byla ve znamení velkých rekonstrukcí některých částí tramvajové sítě, a to včetně přilehlých komunikací. Šlo především o celkovou rekonstrukci přednádražního prostoru rozloženou do několika etap, koncového úseku v Neředíně a především páteřní tramvajové trati v centru města.

Důvodem k náročné rekonstrukci přednádražního prostoru v Olomouci se stala především jeho značná nepřehlednost, nevhodně rozmístěné zastávky MHD a spousta míst, kde docházelo ke kolizím vozidel s chodci. Navíc tu na malém prostoru vznikla spousta nových objektů, především výšková budova regionálního obchodního centra, sídlo zde má Správa Olomouckého kraje a i Česká pošta tu rozšířila svoje působení. Automobilovou dopravu bylo nutno odvést mimo tento prostor a vybudovat podzemní garáže. Celková rekonstrukce byla rozdělena do několika etap a byla zahájena 3. května 2001 přeložkou tramvajové tratě v prostoru před nádražní budovou, a to v délce asi 300 m za plného provozu. Dále vznikly nové zastávky MHD, podzemní parkoviště, pěší trasy, cyklotrasy, nová zeleň a mobiliář. Prostor u krajského úřadu a Regionálního obchodního centra oživila světelná fontána. V lednu 2003 byla drážní část, na kterou navázaly ČD výstavbou nového podchodu k nástupištím (v roce 2007 prodlouženého do Hodolan), v provozu. Bezprostředně poté začala rekonstrukce smyčky Fibichova, která byla posunuta a v jejím prostoru vznikla především odstavná plocha pro autobusy MHD se sociálním zázemím pro řidiče. Dále pak došlo k oživení tramvajového tělesa mezi nádražím a Fibichovou tučnolistými rostlinami, což u nás bylo použito vůbec poprvé. Významným prvkem této oblasti je pak nový kruhový objezd, v jehož středu se nachází další světelná fontána. Samozřejmě, že tato etapa výrazně zasáhla do tramvajového provozu. Nejprve bylo nutné postavit provizorní propojení třídy Kosmonautů s Masarykovou třídou. V období 7. – 9.7 2004 došlo k výluce v úseku Náměstí Národních Hrdinů – centrum – Hlavní nádraží a 10. 7. a 11. 7. 2004 byla tramvajová doprava provozována jen v úseku Nová Ulice – Okresní Soud – Náměstí Hrdinů – Neředín, zbytek obstaraly autobusy. Od 12.7.2004 pak všechny linky jezdily polookružně mimo terminál u Hlavního nádraží, náhradní zastávku měly před hotelem Sigma. Do Pavloviček byla doprava zajištěna náhradními autobusy, stejně tak došlo i k úpravě tras pravidelných autobusových linek. Ze strany ČD byla provedena redukce čtyř odstavných kolejí a vagony se nyní odstavují v jiné části rozsáhlého kolejiště olomouckého železničního uzlu. Tím se uvolnil prostor v Jeremenkově ulici, díky čemuž je nyní vzdušnější.

Další významná rekonstrukce se týkala koncového úseku v Neředíně. V krátkém úseku Hřbitovy – smyčka Neředín (krematorium) se totiž nacházela poslední jednokolejná trať s pravidelnou osobní dopravou v Olomouci. Zároveň se jednalo o nejdéle provozovanou tramvajovou trať v ČR bez jakékoli modernizace, která však svou malou propustností působila v organizaci provozu značné potíže. Důvodem přežití této „rarity“ až do nedávné minulosti byl jednak nedostatek peněz při zdvoukolejňování tratě v 50. letech, které se zastavilo v roce 1952 u bývalé výhybny Hřbitovy, ale především nerozvážné rozhodnutí vedení města z 60. let nahradit důležitý páteřní systém tramvajové dopravy autobusy! To se sice povedlo v roce 1972 zvrátit, ovšem doplatila na to neředínská větev a díky tomu také nebyla dodnes postavena nová vozovna. Prvních asi 350 m tratě bylo rekonstruováno souběžně s úpravou křižovatky Festova/ Třída Míru/ Pražská, další oprava však přišla až v letech 1986 – 90, kdy došlo na asi 1200 m dlouhý úsek od restaurace U zlaté koule směrem do centra. Pak následovala další odmlka a až v roce 1999 došlo k rekonstrukci víc jak 700 m dlouhého úseku Pražská – Hřbitovy. Pak už zbýval k rekonstrukci poslední úsek – „jednokolejka“ na smyčku Neředín. Bohužel opět nastala přestávka. Bylo zvažováno několik možností, a to včetně obnovy původní jednokolejné tratě. Nicméně za nejvhodnější řešení byla považována varianta, která by navazovala na stavbu z roku 1999. Realizace se však neustále odkládala, přitom rekonstrukce byla již vzhledem k havarijnímu stavu komunikace velmi potřebná. Taktéž úsek mezi tramvajovou smyčkou a pevnůstkou nevypadal dobře, neboť se zde na jednom místě nacházela odstavná kolej (pozůstatek původní tratě k letišti), zastávkový záliv a chodník. Impulsem pro zahájení rekonstrukce bylo nakonec v předjaří roku 2002 zřícení části ohradní zdi hřbitova. Akce začala nejprve opravou komunikace mezi tramvajovou smyčkou a pevnůstkou, kudy vedla původně trať k letišti (od roku 1932), jejíž zbytky byly roku 2003 objeveny pod asfaltem (u letiště byly pod asi metrem zeminy objeveny i zbytky objízdné koleje, která tu však zůstala dodnes, neboť se nachází mimo rekonstruované území). Ukončení pravidelného provozu na jednokolejné trati se uskutečnilo 20.3.2004. Po trati symbolicky projela, jak se stalo v Olomouci tradicí, historická tramvaj Ringhoffer č. 223 a pak začala výluka, která trvala víc jak čtyři měsíce. Kromě nové dvoukolejné trati, jejíž součástí je i nová, již pátá, měnírna, dvoukolejná smyčka a vozovky, bylo vybudováno i nové autobusové stání, parkoviště typu P+R a provedeny přeložky inženýrských sítí. K obnovení provozu tramvají došlo 30. 7. 2004, opravy však dále pokračovaly, probíhaly terénní úpravy prostoru mezi parkovištěm, krematoriem a tramvajovou smyčkou a vysazovala se zeleň. Celé dílo bylo slavnostně předáno do užívání primátorem města Olomouce 22. 10. 2004. Olomoucký tramvajový provoz se tak zbavil dalšího z „úzkých míst“.

Po rekonstrukci však přímo volala tramvajová trať v centu města. S tou se počítalo již v 80. letech minulého století, kdy měl být pro vedení inženýrských sítí uložen pod vozovku kolektor a nad ním tramvajové těleso, avšak pro nedostatek financí se záměr nerealizoval. Havarijní stav inženýrských sítí a samotné tratě, který byl způsoben především provozem souprav typu T v krátkých intervalech (před výstavbou spojovací tratě od hlavního nádraží k Tržnici kratších než 1 minuta a to v obou směrech), však rekonstrukci stále naléhavěji vyžadoval. Důvodem byla i samotná trať, která měla uložení kolejnic tzv. „naboso“ , tzn. že koleje byly uloženy na podkladní vrstvě štěrku s vložením rozchodnic, jež zajišťovaly správný rozchod a v některých místech, hlavně v obloucích, byla kolej upevněna na zkrácené půlené pražce (aby se zamezilo propadání tratě do podloží vlivem působení odstředivých sil), navíc vůbec nebyla vhodná pro provoz vozidel typu T. Není divu, že trpělo nejen podloží a inženýrské sítě, ale i statika domů a nezanedbatelným negativním jevem byl i hluk. Roku 2000 byla proto vypsána veřejná soutěž na kompletní přestavbu celého úseku od náměstí Národních hrdinů po hotel Palác, avšak i zde nakonec k realizaci nedošlo kvůli nedostatku finančních prostředků. K rekonstrukci, která se týkala ulic Pekařská a Denisova, nakonec došlo až v roce 2007. Zahájena byla 1. března, o den později v nočních hodinách došlo k zastavení tramvajového provozu. Během výluky došlo ke kompletnímu odvodnění spodku a byl použit svršek NT1 s pružným upevněním na železobetonové pražce. Ty jsou uloženy na vrstvě štěrku na podbití. Celý svršek potom doplňuje tlumící systém. Celé těleso, široké 5,7 m při jednotné vzdálenosti 3 m, je vydlážděno žulovou dlažbou, za touto hranicí následuje zádlažba dlažebními kostkami rozměru 16 x 16 x 16 cm. Na rekonstruovaném úseku se nacházejí celkem tři nástupní plochy – na náměstí Republiky dvě naproti sobě a třetí v místě stávající zastávky před obchodním domem Koruna. Všechny mají okrajový kamenný obrubník ve vzdálenosti 1,35 m od osy koleje s výškou osazení + 20 cm nad temenem kolejnice. Během rekonstrukce byla vyloučena v celé délce opravovaného úseku veškerá silniční a kolejová doprava a zůstal jen omezený průchod staveništěm pro chodce. Nejprve došlo k demontáži staré trati, pak k rekonstrukci inženýrských sítí a nakonec ke stavbě nové trati. Zajímavě byla řešená náhradní doprava. Autobusy linky X jezdily v úseku Fibichova – Náměstí Republiky a obsluhovaly všechny tramvajové zastávky. Na náměstí Republiky se otáčely v prostoru mezi kašnou a budovou České pošty, nástupní a výstupní zastávky se nacházely před okresní knihovnou. V pracovní dny byly na linku nasazeny čtyři vozy (jeden kurz zajistil DPMO kloubovým vozem Karosa B 741, ostatní kurzy společnost Connex Morava standardními vozy B 732), resp. v ostatních případech 4 či 3 vozy (vše standardní Karosy DPMO). Poté bylo nutné projít pěšky Zámečnickou ulici a přestoupit na náhradní tramvajovou linku X6, která dále pokračovala ulicí Sokolskou, kde se nacházela ještě stejnojmenná zastávka, na náměstí Národních Hrdinů a kolem okresního soudu na Novou ulici. V Olomouci tak bylo možné se svézt po jednokolejné manipulační trati a pozorovat obracení vozidel pravidelné linky na trianglu u vozovny. Dále byly ještě v provozu linky X4 (Nová ulice – Tržnice – Hlavní nádraží – Pavlovičky) a 7 (Neředín – Náměstí Národních hrdinů - Tržnice – Hlavní nádraží – Fibichova). Pravidelných autobusových linek se výluka nedotkla. Celá akce byla ukončena 31. srpna 2007. Výsledkem je moderně řešená tramvajová trať splňující požadavky na současný tramvajový provoz v historickém centru. Celý uliční profil je nyní řešen jako bezbariérový a konečný vzhled komunikací doznal zlepšení jejich celkového vzhledu. V sobotu 1. září pak proběhlo slavnostní zahájení provozu. V průběhu dalších dvou až tří let by měla navázat rekonstrukce další části tratě, a to v ulici 1. máje až k hotelu Palác.