Trong 20 ngày chạy thử (từ ngày 12 đến 31/12), các đoàn tàu chạy tần suất 6-7 phút/chuyến, giờ cao điểm có thể 2-3 phút/chuyến, vận hành liên tục từ 5h đến 23h hằng ngày. Mỗi ngày sẽ có từ 6 đến 9 đoàn tàu hoạt động. Đến mỗi nhà ga, tàu sẽ dừng khoảng 30 giây để đón, trả khách như khi chạy thương mại.
Các nhà ga đều có nhân viên người Việt Nam ứng trực tại phòng điều khiển, phòng bán vé, trên sân ga; các bảng điện tử, loa phát thanh hoạt động để hướng dẫn người đi tàu. Hơn 600 nhân viên sẽ chia hai ca làm việc, vận hành các hạng mục trong nhà ga và khu trung tâm điều hành, khu bảo dưỡng sửa chữa, giống như khai thác thương mại. Ngoài ra, gần 200 chuyên gia Trung Quốc thuộc Tổng thầu Trung Quốc và các nhà thầu lắp đặt thiết bị của dự án cũng có mặt trên tuyến để giám sát.
Các đoàn tàu của dự án đều chạy thử, xuất phát từ điểm đầu là ga Yên Nghĩa (quận Hà Đông) đi tới ga Cát Linh (quận Đống Đa). Tốc độ trung bình 35 km/h (thiết kế 80 km/h), thời gian đi từ ga đầu đến ga cuối hết 30 phút. Mỗi đoàn tàu có 4 toa, sức chở hơn 900 người.
Giai đoạn chạy thử sẽ kiểm chứng độ an toàn hệ thống và năng lực vận hành của toàn bộ nhân viên. Căn cứ kết quả vận hành thử, trong quý I/2021, liên danh tư vấn độc lập dự kiến cấp chứng chỉ an toàn hệ thống cho dự án. Sau đó, Bộ Giao thông - Vận tải (chủ đầu tư) sẽ nghiệm thu công trình và bàn giao cho TP Hà Nội quản lý, vận hành.
