1 мая 2001 года открыто движение на участке от станции Подольск до 3 и 4 микрорайонов по маршруту № 1. На закольцовке в Юбилейном микрорайоне изначально было два пути, но из-за отсутствия подвижного состава в первые месяцы работы системы не было возможности запустить маршрут № 2. Система открыта без депо, ночной отстой троллейбусов производился на кольце у путепровода. С завода в Энгельсе поступило 25 троллейбусов: 15 ЗИУ-682ГОА и 10 ЗИУ-682ГОР (со статическим преобразователем). В отличие от машин для других городов, на передке у них был пластиковый щиток с надписью «TROLZA». На все машины был нанесён герб города.
16 июля 2001 года открыто движение по двустороннему движению (ранее было одностороннее) и создан маршрут № 2. Троллейбусное депо заработало 1 сентября 2001 года. В 2003 году появился стажёрский троллейбус с двухместной кабиной. В обычное время он работает с пассажирами в общем графике. Всего в 2003 году насчитывалось 26 троллейбусов.
1 мая 2004 года открыта новая линия от Рынка до конечной остановки «Кабельный завод» и пущен маршрут № 3. После открытия продолжилось строительство линии до конечной остановки «Стройиндустрия (Станция Подольск)» (с восточной стороны станции Подольск), но оно прекратилось после установки опор.
В 2005 году поступило 2 новых троллейбуса ЗиУ-682Г0М, получивших номера 27 и 28, а в 2007 году поступило ещё 2 новых троллейбуса ЗиУ-682Г0М, получивших номера 29 и 30. 24 сентября 2007 года открыта новая линия Стройиндустрия — Улица Машиностроителей, которая связала жилой район с железнодорожной станцией в обход существовавших автобусных маршрутов. На кольце «Кабельный завод» построена подстанция, диспетчерская перенесена на Стройиндустрию. Пущен новый маршрут № 4. В первый день на линии работали 2 новых троллейбуса ЗиУ-682Г0М №№ 31 и 32, через несколько недель на линии появились ещё 4 троллейбуса №№ 33, 34, 35, 36. В 2008 году на линию вышли ещё два новых троллейбуса №№ 37 и 38. В июне 2010 года поступил троллейбус ЗиУ-682Г № 39 (списан в марте 2016 года), а в конце 2010 года — № 40. Всего в 2011 году насчитывалось 40 пассажирских троллейбусов.
23 сентября 2012 года в депо поступил новый троллейбус Тролза-5275.03 «Оптима» — № 41. Вскоре поступила ещё одна машина той же марки — № 42. Троллейбус № 20 в сентябре 2012 года был списан и заменён новым троллейбусом модели ТролЗа-5265.00 «Мегаполис», поступившим 20 декабря 2012 года.
5 декабря 2013 года поступил второй троллейбус модели ТролЗа-5265.00 «Мегаполис» — № 22. Всего в 2014 — 2015 годах насчитывалось 42 троллейбуса. По состоянию на декабрь 2019 года капитальный ремонт в городе Иваново прошли троллейбусы №№ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 21, 23, 24, 25, 26, 28, 29, 40.
В декабре 2015 года троллейбусное движение было запущено по улице Академика Доллежаля до пересечения с бульваром 65-летия Победы. Сначала был организован односторонний заезд маршрута № 1 (при следовании к станции Подольск), но 29 декабря 2016 года он был возвращён на старую трассу, а по новой линии запущен маршрут № 1к (с 1 января 2019 года — № 5). 14 мая 2018 года поступил новый троллейбус модели ТролЗа-5265.02 «Мегаполис» № 39 с увеличенным автономным ходом. 28 апрелям 2019 года поступил троллейбус модели ТролЗа-5265.08 «Мегаполис» № 43 с увеличенным автономным ходом. 18 января 2020 года поступили 4 новых троллейбуса с увеличенным автономным ходом (один троллейбус модели ТролЗа-5265.00 «Мегаполис» № 44, другие три модели ВМЗ-5298.01 «Авангард» №№ 45, 46, 47). 21 января 2020 года в депо поступили первые три троллейбуса модели ТролЗа-5264.05 «Слобода» (первому троллейбусу данной модели был присвоен бортовой номер 33, второму — № 27, а третьему — № 35). Весной 2020 года поступили четвёртый и пятый троллейбусы модели ТролЗа-5264.05 «Слобода».
Ровно через 19 лет после открытия троллейбусного парка, а именно 1 мая 2020 года, был запущен уже шестой троллейбусный маршрут № 4к, следующий в микрорайон Кутузово. С 1 декабря 2020 года на маршруте была введена бескондукторная форма оплаты проезда. Вход только в первую дверь, оплата производится у водителя.
