研發階段 

2001年12月～2003年12月，開展Beyond 3G/4G蜂窩通信空中接口技術研究，完成Beyond 3G/4G系統無線傳輸系統的核心硬、軟件研制工作，開展相關傳輸實驗，向ITU提交有關建議；

 2004年1月～2005年12月，使Beyond 3G/4G空中接口技術研究達到相對成熟的水平，進行與之相關的系統總體技術研究(包括與無線自組織網絡、游牧無線接入網絡的互聯互通技術研究等)，完成聯網試驗和演示業務的開發，建成具有Beyond 3G/4G技術特征的演示系統，向ITU提交初步的新一代無線通信體制標準；

 2006年1月～2010年12月，設立有關重大專項，完成通用無線環境的體制標準研究及其系統實用化研究，開展較大規模的現場試驗。

運行階段 

2010年是海外主流運營商規模建設4G的元年，多數機構預計海外4G投資時間還將持續3年左右。

2012年國家工業和信息化部部長苗圩表示：4G的腳步越來越近，4G牌照在一年左右時間中就會下發。 2013年，"谷歌光纖概念"開始在全球發酵，在美國國內成功推行的同時，谷歌光纖開始向非洲、東南亞等地推廣，給全球4G網絡建設再次添柴加火。同年8月，國務院總理日前主持召開國務院常務會議，要求提升3G網絡覆蓋和服務質量，推動年內發放4G牌照。12月4日正式向三大運營商發布4G牌照，中國移動、中國電信和中國聯通均獲得TD-LTE牌照，不過中國聯通和中國電信熱切期待的FDD-LTE牌照，暫未發放。

2013年12月18日，中國移動在廣州宣布，將建成全球最大4G網絡。2013年年底前，北京、上海、廣州、深圳等16個城市可享受4G服務；預計到2014年年底，4G網絡將覆蓋超過340個城市。

 2014年1月，京津城際高鐵作為全國首條實現移動4G網絡全覆蓋的鐵路，實現了300公里時速高鐵場景下的數據業務高速下載，一部2G大小的電影只需要幾分鐘。原有的3G信號也得到增強。

 2014年1月20日，中國聯通已在珠江三角洲及深圳等十余個城市和地區開通42M，實現全網升級，升級后的3G網絡均可以達到42M標準，同時將在今年年內完成全國360多個城市和大部分地區3G網絡的42M升級。 

2014年7月21日中國移動在召開的新聞發布會上又提出包括持續加強4G網絡建設、實施清晰透明的訂購收費、大力治理垃圾信息等六項服務承諾。中移動表示，將繼續降低4G資費門檻。

截至2015年12月底，全國電話用戶總數達到15.37億戶，其中移動電話用戶總數13.06億戶，4G用戶總數達3.86225億戶，4G用戶在移動電話用戶中的滲透率為29.6%。