Az első kapavágásokat még 1894. augusztus elején megtették és elkezdődött a beruházás. A kivitelezési munkákkal a Siemens céget, a föld- és betonmunkákkal Wünsch Róbert vállalkozását bízták meg, de természetesen számos további alvállalkozó vett részt a munkában. Az alagút építését Vojtek Ödön mérnök (építésvezető) irányítása mellett kezdték meg. A legnagyobb kihívás elé az Oktogon állította a mérnököket, ahol a nagykörúti villamosvágányok az alagút felett haladtak (és a mai napig haladnak) át, miközben a pálya alatt a vízvezeték főgyűjtőcsatornája fut. A kettő között kellett megépíteni az alagutat (a Nagykörút egy szakaszát ezért ma is jól észrevehetően megemelték). Itt a 2,85 méter belmagasságú alagút a főgyűjtő-csatorna fölött és az útburkolat, illetve a körúti villamos vasút vágányai alatt halad tovább.

A Gizella tértől a Városligetig – ahol a vágányok a későbbi Hősök tere mögött felszínre érkeztek – 141 185 m3 földet ástak ki az alagút számára. Az alagút alapzatához és kifalazásához 52 000 m3 betont használtak fel, amit Duna-kavics és lábatlani portlandcement keverékéből állítottak elő. A resiczai és diósgyőri vasgyárakból származó kereszttartók, hossztartók, vasoszlopok összesen 3 014 053 kg-ot nyomtak és a legszigorúbb minőségellenőrzési teszteken estek át.

A földalatti vasút teljes hossza 3688,76 méter volt, amiből 3225,56 méter a föld alatt és 463,2 méter a felszínen haladt. A teljes építkezés rekord tempóban zajlott: mindössze 21 hónap telt el az első kapavágástól az ünnepélyes megnyitásig, a több ezer munkásnak köszönhetően a létesítmény határidőre elkészült!

A belvárosi Gizella tértől (itt volt egykor a bérkocsik egyik legfontosabb állomása) induló alagút a Millenniumi Kiállítás főkapujának közelében ért a felszínre, ahol a kocsik továbbhaladtak az állatkert mellett az Artézi (Széchenyi) fürdőig, a végállomásig. A Ligetben máig őrzi Wünsch Róbert hídja azt a helyet, ahol a földalatti már a föld felett futott.