自2013年以来，本市先后实施了两个污水治理行动计划，时间节点分别为2013年至2016年、2016年6月至2019年6月。通过第一个三年行动方案，全市污水处理率从83%提升到90%，通过第二个三年行动方案，全市污水处理率从90%提升到94%。
最新发布的第三个三年行动方案，计划将全市污水处理率提升3个百分点，达到97%以上。其中，中心城区达到99.7%，北京城市副中心建成区基本实现污水全收集、全处理；全市农村地区生活污水处理设施覆盖率达到55%以上；合流制溢流污染和面源污染治理取得显著成效；黑臭水体治理成效得到有效巩固，污泥产品本地资源化利用率显著提升，国家考核断面水质达到考核要求。
为了实现这一目标，本市水务等相关部门将在农村地区治污、小微水体治理、合流制溢流污染和面源污染治理等方面发力，例如，将利用三年时间解决900个左右村庄的生活污水治理问题；到2022年底，中心城区治理雨污混接错接1000处，在68条道路上改造雨箅子等雨水收集口，防止倾倒垃圾和污水；到2022年底，中心城区建设100处排河口垃圾拦截装置，减少垃圾入河等等。
在完善城镇地区污水处理和再生水利用设施方面，方案提出，将利用三年时间新建污水收集管线740公里、再生水管线101公里，改造雨污合流管线82公里，升级改造污水处理厂(站)9座，新建(扩建)再生水厂14座，新增污水处理能力50万立方米/日，推进粪便与生活污水协同处理。
