Mit der Eröffnung der ersten Trolleybuslinie 30 zwischen Saint-Just und Francheville-Le Haut am 15. Oktober 1935 begann das Zeitalter des Trollebusbetriebes. Der Betrieb wurde ab 1940 massiv ausgebaut, es gab bis 1957 insgesamt 21 Trolleybuslinien (1-8, 10, 11, 13, 18-22, 26, 28-30 und 33), die 1961 mit 370 Fahrzeugen bedient wurden. Im Zeitraum von 1957 bis 1959 war die umfangreichste Phase des Trolleybusnetzes, als 72 % der Fahrgäste mit Trolleybussen befördert wurden, der Autobusbetrieb hatte nur ein Anteil von 25 %. Durch die Eröffnung der Metrolinien A und B im Mai 1978 und die stetige Erweiterung der vier Metrolinien auf über 30 km übernahm diese den Hauptanteil der Fahrgäste. Das Trolleybusnetz schrumpfte auf sieben Linien in 2000. Auch die 2000 wieder eröffnete Straßenbahn übernahm einen hohen Anteil an Fahrgästen. Durch eine neue Generation von Trolleybussen, die ab 2002 beschafft wurden, stieg die Anzahl an Linien bis 2011 auf neun Linien (C1-C3, 4, 6, 11, 13, 18, 44). Sie erhielten in diesem Jahr neue Bezeichnungen mit einem vorangestelltem C. Ausnahme war die Linie 6, die von den kleinen MAN/Hess/Kiepe- Trolleybussen befahren wurde, sie erhielt ein S für Speziallinie vorangestellt.        

Die Linie C13 verkehrte nach Verlängerung seit August 2011 vorerst nur im Dieselbusbetrieb, ab 24.02.2014 wurde sie wieder zur Trolleybuslinie nach Neubau der Fahrleitung. Aber wegen Bauarbeiten am Bahnhof Part Dieu gab es längere Zeit eine geteilte Bedienung, bis Hotel de Ville mit Dieselbussen, ab Hotel de Ville mit Trolleybussen.