Первый участок линии был открыт 27 декабря 2003 года. В его состав входили 5 станций: «Улица Старокачаловская» с переходом на Серпуховско-Тимирязевскую линию, «Улица Скобелевская», «Бульвар Адмирала Ушакова», «Улица Горчакова» и «Бунинская аллея».

В 2004 году было принято решение о продлении Бутовской линии до станции «Битцевский парк» с промежуточной станцией «Лесопарковая», а также организацией пересадки на станцию «Новоясеневская» Калужско-Рижской линии. На протяжении 7 лет на картах московского метрополитена участок был указан как строящийся, хотя реальные работы не велись вплоть до октября 2011 года. Именно тогда началась расконсервация заделов под продление линии за станцией «Улица Старокачаловская». В соответствии с заданием этот участок Бутовской линии проектировался в подземном исполнении, в тоннелях и со станциями мелкого заложения. После выступлений жителей Ясенева в защиту Битцевского леса было принято решение о том, что тоннели по территории природно-исторического парка будут прокладываться закрытым способом на глубине 20—30 м, чтобы не навредить природному комплексу. Сдача участка планировалась на декабрь 2013 года, к 10-летию открытия линии, однако по причине неготовности объектов открытие состоялось лишь 27 февраля 2014 года.

Переход на станцию «Бульвар Дмитрия Донского» длительное время осуществлялся через неработающие турникеты из-за того, что изначально предполагалась отдельная оплата билета для проезда. Перед самым открытием от этой идеи было решено отказаться, однако турникеты убрали лишь в 2013 году.