Während der Zeit, in der die Ausstattung der Stadtbahn-Gürtelstrecke mit neuem Wagenmaterial voll im Gange war, erfolgte der Wiener Gemeinderatsbeschluß vom 29. April 1980, auch diese Strecke im Rahmen der zweiten U-Bahn-Ausbaustufe in das Wiener U-Bahn-Netz zu integrieren und zu verlängern. Die erste Maßnahme für die Bauarbeiten zur Verlängerung in Richtung Philadelphiabrücke wurde am 13. April 1985 mit der Einstellung des Verkehrs auf dem Streckenteil Gumpendorfer Straße - Meidling Hauptstraße gesetzt, sodaß die Stadtbahn nur noch zwischen Gumpendorfer Straße und Heiligenstadt beziehungsweise Friedensbrücke fuhr. Eine weitere Vorleistung für die Erhöhung der Attraktivität der zukünftigen U-Bahn-Linie war die Inbetriebnahme einer neuen Haltestelle am 31. Oktober 1987 im Bereich des Betriebsbahnhofes Michelbeuern, die seither auch das neue Wiener Allgemeine Krankenhaus verkehrsmäßig erschließt.
Um die Stadtbahn-Gürtelstrecke für die kommenden Aufgaben "U-Bahn-fähig" zu machen und sicherungstechnisch vollkommen neu gestalten zu können, wurde der Betrieb nach intensiven Vorarbeiten vom 25. Juni bis 4. September 1988 eingestellt. Die letzten noch vorhandenen elektromechanischen Stellwerke (Michelbeuern und Abzweigung Nußdorfer Straße) wurden stillgelegt und durch moderne Drucktastenstellwerke ersetzt. Im Zusammenhang damit wurde auch die gesamte Signalanlage grundlegend erneuert. Ab der Wiederinbetriebnahme am 5. September 1988 wurde gleichzeitig auch diese letzte Stadtbahnstrecke auf den Rechtsverkehr umgestellt, wobei dort auch ein Gleiswechselbetrieb im Fall von Betriebsstörungen möglich ist.
Mit der Betriebseröffnung des Neubauabschnittes von der Gumpendorfer Straße zur Philadelphiabrücke am 7. Oktober 1989 und der gleichzeitigen Umbenennung der Gürtel-Stadtbahn zur U-Bahn-Linie "U6" verschwanden die Begriffe "Wiener Stadtbahn" und "Wiener Elektrische Stadtbahn" aus dem offiziellen Sprachgebrauch.
Nachdem nun die letzte Stadtbahnlinie zur U-Bahn geworden war, ging es mit dem weiteren Ausbau rasch voran. Für die Abdeckung des gestiegenen Fahrzeugbedarfes aufgrund der in Bau befindlichen Verlängerungsstrecken mußten auch neue Fahrzeuge angeschafft werden. Dem allgemeinen "Niederflur"-Trend folgend, wurden von "Bombardier-Wien-Schienenfahrzeugbau" dreiteilige Niederflur-Gelenktriebwagen der Type T hergestellt (Nummern 2601 - 2668). Die sechsachsigen Triebwagen haben ein angetriebenes Drehgestell unter jedem Wagenende, der Mittelwagen ruht auf zwei Laufachsen. In den beiden Antriebsdrehgestellen sind je zwei elektronisch gesteuerte, wassergekühlte Drehstrom-Asynchronmotoren mit einer Leistung von je 100 kW vorhanden, als Bremseinrichtungen stehen eine elektrodynamische Bremse mit Bremsstrom-Rückspeisung (Betriebsbremse), eine hydraulische Aktivbremse (Zusatzbremse), eine Federspeicherbremse (Feststellbremse) und eine Schienenbremsanlage (Notbremse) zur Verfügung. Im Gegensatz zu allen bisher verwendeten Stadtbahn- bzw. U6-Triebwagen hat die Type T aber nur jeweils einen Fahrerplatz. Da die E6-c6-Garnituren eine Wagenbreite von nur 2,3 Metern haben, die neuen T-Triebwagen aber 2,65 Meter breit sind, mußten die Bahnsteige aller U6-Stationen in der Nacht vom 5. zum 6. Jänner 1993 an diese Wagenbreite angepaßt werden. Um nun auch die schmalen E6-c6 –Wagen weiterhin auf der Linie U6 verwenden zu können, bekamen sie ab diesem Zeitpunkt bei jeder Türe verbreiterte Trittstufen als Ausgleich. Die T-Triebwagen sind seit 5. Dezember 1993 in Betrieb, sie verkehren entweder als "reinrassige" Zwei-, Drei- oder Vierwagenzüge oder aber im Mischbetrieb mit den E6-c6-Wagen (E6-c6 -T oder E6-c6-T-c6-E6).
Für die Verlängerung der Linie U6 von der Station Philadelphiabrücke nach Siebenhirten wurde die schon teilweise nach U-Bahn-Normen gebaute Schnellstraßenbahnstrecke der Linie 64 verwendet und entsprechend adaptiert. Seit 15. April 1995 wird die U6 bis zur südlichen Stadtgrenze Wiens, nach Siebenhirten, geführt.
Als Vorleistung für die Erweiterung der U6 in Richtung Norden mußte die Teilstrecke von der Station Nußdorfer Straße bis zur Friedensbrücke ab 4. März 1991 eingestellt werden. In der Verlängerung des ehemaligen Verbindungsbogens wurde die neue U4/U6 Gemeinschaftshaltestelle "Spittelau" errichtet. Nachdem letztlich der Streckenabschnitt Nußdorfer Straße - Heiligenstadt am 30. April 1996 eingestellt worden war, um die letzten Arbeiten für die Neubaustrecke zu ermöglichen, wurde die U-Bahn-Linie U6 am 4. Mai 1996 bis zur Endstation Floridsdorf eröffnet.