I 1896 blev der anlagt et sidespor til Frederiksberg Gasværk på det sted, der hvor Flintholm Stationen blev åbnet, da banen til Vigerslev Station blev taget i brug den 23. oktober 1929 for tog til Vestbanen og 15. maj 1930 blev resten af stationen taget i brug sammen med resten af Godsringbanen. Den første Flintholm Station var anlagt som forgrenings- og godsstation på Frederikssundbanen og på Godsringbanen.
Den nordlige forgrening, som i køreplanerne blev angivet som Grøndal Station indtil 1979, lå imellem de nuværende Flintholm og Grøndal Station. Forbindelsen til Vanløse Station kom ved S-togets åbning. Den sydlige forgrening kaldes Damhus indtil 1979, hvor en ny linjeblok til Vigerslev Station blev taget i brug og de sidste armsignaler på stationen blev ændret til dagslyssignaler og hele stationen blev betegnet som Flintholm. Fra Damhus blev påbegyndt en forbindelse til Vanløse Station. Her blev der opført en bro over Grøndal Parkvej, men den blev aldrig blev taget i brug og den blev nedrevet igen omkring ca. 1950.
Efter Frederiksberg Station blev nedlagt som godsstation, blev den dobbeltsporede forbindelse fra Frederiksberg til Godsringbanen mod nord nedlagt i 1996 og den sydlige enkeltsporede forbindelse blev lukket i 1998 og stationen blev fri bane imellem Solbjerg Station og Vanløse. Efter en periode, hvor S-tog kørte forbi den betjente kommandopost, der lå hvor sporene fra nord, syd og vest mødes ved Frederiksberg, blev den nordlige forgrening lagt under Vanløse station i den 1. november 1999. Forbindelsen til Vanløse fra ringbanen blev lukket i 2001, da den nuværende Flintholm Station skulle anlægges som en S-togs- og metrostation.
Den nye Flintholm Station er tegnet af KHR Architecture og har modtaget flere priser: fx Den danske stålpris fra Dansk Stålinstitut, diplom fra The Brunel Awards, en skønhedspris fra Foreningen til Hovedstadens Forskønnelse og en stålpris fra European Steel Design Awards.
Perronerne for Ringbanen ligger i terrænniveau, mens perronerne for Frederikssundbanen og metroen ligger på tværgående broer. Det hele er samlet under et 5.000 m² stort glastag, der hænger i 22 meters højde.
Flintholm Station blev indviet den 24. januar 2004 kl. 11.21, hvor trafikminister Flemming Hansen (K) erklærede Flintholm Station for åben. Herefter kørte linje H mod Farum til perron på stationen. Dermed blev det det første S-tog nogensinde, der standsede på Flintholm Station. Kort efter fulgte linje H+ til Frederikssund, linje F til Hellerup samt det første Metro-tog.
Flintholm Station ventes om få år at være Danmarks tredjestørste station - efter Hovedbanegården og Nørreport Station - med 60.000 passagerer om dagen. Stationen har været tre et halvt år undervejs og forbinder Metroen, Ringbanen og S-togslinjerne Ballerup/Frederikssund.
I dag er Flintholm Station en S-togs- og metrostation på Frederiksberg. Stationen ligger på Ringbanen, Frederikssundbanen og metrostrækningen til Vanløse og er den anden station med det navn. Med de første tog blev der taget hul på det store trafikknudepunkt på Flintholm med fem S-togsforbindelser, Metro samt busser.
BBR DATA fra Danmarks Adressers Web API (DAWA), som Styrelsen for Dataforsyning og Effektivisering (SDFE) har ansvaret for. BBR DATA hentet: 2022-01-25 13:43:26
Kort over Flintholm Metrostation - Kilde: Indeholder data fra Styrelsen for Dataforsyning og Effektivisering, skærmkortet, WMS-tjeneste via datafordeler.dk (Ortofoto forår)
Kort over Flintholm Metrostation - Kilde: Indeholder data fra Styrelsen for Dataforsyning og Effektivisering, skærmkortet, WMS-tjeneste via datafordeler.dk (Ortofoto forår)
Kort over Flintholm Metrostation - Kilde: Indeholder data fra Styrelsen for Dataforsyning og Effektivisering, skærmkortet, WMS-tjeneste via datafordeler.dk (Topgrafisk kort 1980-2001)
Kort over Flintholm Metrostation - Kilde: Indeholder data fra Styrelsen for Dataforsyning og Effektivisering, skærmkortet, WMS-tjeneste via datafordeler.dk (Topografisk kort 1953-1976)
Kort over Flintholm Metrostation - Kilde: Indeholder data fra Styrelsen for Dataforsyning og Effektivisering, skærmkortet, WMS-tjeneste via datafordeler.dk (Lave Målebordsblade 1901-1971)
