Bezpośrednim następstwem wyjścia Warszawskiej Kolei Dojazdowej z Grupy PKP i przejęcia przez samorządy lokalne była zmiana z dniem 13 sierpnia 2008 roku nazwy przedsiębiorstwa na „Warszawska Kolej Dojazdowa sp. z o.o.” (bez dotychczasowego skrótu „PKP”).
Wzrastająca systematycznie liczba przewożonych pasażerów i uzyskiwane z tego tytułu wyższe przychody, a także ścisła współpraca z lokalnymi samorządami pozwala w sposób stabilny planować dalszy rozwój. Dzięki podpisanej w dniu 19 maja 2009 roku wieloletniej umowie ramowej na finansowanie kolejowych przewozów pasażerskich podjęto liczne przedsięwzięcia modernizacyjne w dziedzinie taboru oraz infrastruktury kolejowej. Ilość pasażerów przewiezionych w ciągu 15 lat wzrosła od 6,1 mln w 2003 roku do ponad 8,5 mln w 2018 roku. Struktura przewozów według badań z 2006 roku prezentuje się następująco: dojazdy do pracy stanowią 39% wszystkich podróży, dojazdy do szkół – 14%, rekreacyjne – 19%, zaś pozostałe – 28%.
W dniu 29 czerwca 2011 roku spółka WKD z okazji jubileuszu 10-lecia istnienia jako samodzielny podmiot otrzymała Dyplom Uznania przyznany przez Marszałka Województwa Mazowieckiego.
W latach 2009-2012 zrealizowano kluczowy dla dalszego funkcjonowania Spółki projekt związany z zakupem nowego taboru kolejowego, mającego całkowicie zastąpić eksploatowane od 1972 roku elektryczne zespoły trakcyjne starej generacji, serii EN94. Postępowanie przetargowe na dostawę 14 szt. nowych elektrycznych zespołów trakcyjnych ogłoszone w dniu 5 listopada 2009 roku zakończyło się w dniu 19 stycznia 2010 roku zwycięstwem przedsiębiorstwa „Pojazdy Szynowe PESA Bydgoszcz S.A.”. Umowę ze zwycięskim wykonawcą podpisano w dniu 26 marca 2010 roku. Dnia 7 grudnia 2011 roku do siedziby Spółki został dostarczony pierwszy z pojazdów zupełnie nowej generacji – serii EN97 (oznaczenie fabryczne 33WE), który 12 stycznia 2012 roku rozpoczął eksploatację obserwowaną z ruchu pasażerskim, a do regularnego ruchu został włączony w dniu 17 lutego 2012 roku. Dostawy wszystkich zakupionych pojazdów zakończyły się wraz z upływem września 2012 roku.
Przedsięwzięcie dotyczące zakupu 14 szt. nowych zespołów trakcyjnych zostało objęte współfinansowaniem ze środków Unii Europejskiej – Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Regionalnego Programu Operacyjnego Województwa Mazowieckiego (RPO WM) 2007-2013. W dniu 14 października 2010 roku Spółka złożyła wniosek o umieszczenie projektu zakupu nowego taboru w Indykatywnym Wykazie Indywidualnych Projektów Kluczowych RPO WM. Decyzją Zarządu Województwa Mazowieckiego, w dniu 15 lutego 2011 roku projekt został wpisany na listę podstawową powyższego Wykazu, co umożliwiło podpisanie w dniu 4 maja 2011 roku pre-umowy w zakresie realizacji przedsięwzięcia. Umowę o dofinansowanie projektu po przeprowadzeniu pełnej procedury złożenia oraz oceny wniosku podpisano w dniu 12 lipca 2012 roku. Unijne dofinansowanie wyniosło 109,6 mln zł i stanowiło 50% wydatków kwalifikowalnych projektu. Projekt został zakończony 19 września 2013 roku.
Zakładając konieczność znacznego polepszenia oferty przewozowej – m.in. poprzez uruchomienie nowych pociągów w rozkładzie jazdy – w latach 2014-2016 zrealizowano projekt obejmujący pozyskanie kolejnych 6 sztuk taboru. Projekt zakładający zakup kolejnych pojazdów wraz z budową systemu informacji pasażerskiej i monitoringu na wszystkich stacjach i przystankach linii WKD, a ponadto modernizacją najbardziej obciązonych szlaków linii kolejowej WKD pomiędzy Warszawą przez Komorów i Podkowę Leśną do Milanówka o łącznej długości 25 km i zabudową nowoczesnych urządzeń służących poprawie bezpieczeństwa na 16 przejazdach kolejopwych został zrealizowany w ramach Szwajcarsko-Polskiego Programu Współpracy. Wniosek aplikacyjny Spółka złożyła w dniu 20 marca 2009 roku. Po ocenie wniosku oraz przygotowaniu kompletnej propozycji realizacji przedsięwzięcia możliwe stało się podpisanie umowy w sprawie jego realizacji, co miało miejsce w dniu 26 czerwca 2012 roku. Współfinansowanie strony szwajcarskiej wyniosło ok. 76 mln zł i stanowiło 57% wydatków kwalifikowalnych projektu. Wszystkie zadania w ramach projektu zakończono w dniu 31 maja 2017 roku.
Najważniejszym przedsięwzięciem w dziedzinie infrastruktury, zrealizowanym w latach 2012-2016 była przebudowa układu zasilania sieci trakcyjnej wraz z podwyższeniem napięcia z dotychczasowych 600V do 3000V prądu stałego. Istotą tego zadania była przebudowa podstacji trakcyjnych, obejmująca całkowitą wymianę urządzeń elektrycznych. W miejsce dotychczas wykorzystywanych 7 podstacji trakcyjnych (w tym 6 należących do WKD i jednej zewnętrznej) oraz jednej kabiny sekcyjnej do zapewnienia odpowiedniej mocy zasilania dla linii wystarczą 3 podstacje: w Grodzisku Mazowieckim, Pruszkowie oraz przy stacji Warszawa Zachodnia. Zmiana napięcia zasilania w sieci trakcyjnej na linii WKD została przeprowadzona w nocy z 27 na 28 maja 2016 roku i odbyła się bez przeszkód.
W uzupełnieniu do powyższej inwestycji przeprowadzono prace modernizacyjne linii średniego napięcia 15 kV zasilającej podstacje trakcyjne.
Wszystkie wymienione przedsięwzięcia inwestycyjne nie byłyby możliwe do zrealizowania w tak szerokim zakresie bez gwarancji udzielonych przez Samorząd Województwa Mazowieckiego za pośrednictwem zawartej 15-letniej umowy ramowej, która stanowi pewne i stabilne zabezpieczenie dla zaciąganych zobowiązań finansowych m.in. na pokrycie wkładu własnego dla inwestycji współfinansowanych z zewnętrznych źródeł wsparcia. Istotna część podjętych inwestycji w zakresie taboru oraz modernizacji i rozbudowy infrastruktury kolejowej oprócz udziału zewnętrznych środków pomocowych (unijnych oraz szwajcarskich) została sfinansowana z wykorzystaniem kredytu długoterminowego udzielonego spółce WKD przez Europejski Bank Inwestycyjny.
Do innych działań inwestycyjnych, równie istotnych dla prowadzonej przez spółkę działalności zaliczyć należy: budowę linii światłowodowej wzdłuż torowiska WKD, kontynuację modernizacji nawierzchni peronowych oraz budowę kolejnych parkingów w systemie „Parkuj i Jedź” (przy ścisłej współpracy z lokalnymi samorządami).
W ciągu 2016 roku Spółka WKD rozpoczęła wykonywanie we własnym zakresie, z wykorzystaniem własnego personelu oraz zaplecza technicznego, napraw eksploatowanych pojazdów kolejowych na poziomie utrzymania P4 (naprawy rewizyjne).
Poza zamierzeniami obejmującymi znaczące inwestycje w nowy tabor oraz nową bądź modernizowaną infrastrukturę kolejową, mającymi na celu utrzymanie jej właściwych parametrów w zakresie możliwości prowadzenia przewozów pasażerskich o odpowiedniej intensywności i sprawności, a także o najwyższym komforcie i bezpieczeństwie, spółka WKD dąży do osiągnięcia jak najmocniejszej pozycji na rynku kolejowych przewozów pasażerskich w aglomeracji warszawskiej. Współpracując ściśle z Samorządem Województwa Mazowieckiego będzie nieustannie dążyć do wzrostu własnej konkurencyjności poprzez kształtowanie jak najbogatszej oferty przewozowej – tak w odniesieniu do sukcesywnie zwiększanej oferty przewozowej w wymiarze ilościowym i jakościowym, jak i sprostaniu rosnącym wymaganiom pasażerów.
Działając na rzecz realizacji wspomnianych celów, WKD jako jedna ze spółek stanowiących własność jednostek samorządowych, w dniu 13 czerwca 2016 roku podpisała porozumienie w sprawie powołania Związku Samorządowych Przewoźników Kolejowych, który będzie stanowić podstawę dla wymiany doświadczeń, współpracy oraz kształtowania jak najlepszych warunków dla rozwoju kolei. Ponadto podpisano „Deklarację w sprawie rozwoju kultury bezpieczeństwa transportu kolejowego”, w której zobowiązano się m.in. do przestrzegania postanowień dotyczących traktowania bezpieczeństwa systemu kolejowego jako priorytetu oraz wprowadzono certyfikowany system zarządzania jakością dla procesów związanych z planowaniem i realizacją usług aglomeracyjnych przewozów pasażerskich.
Zrealizowane od początku rozpoczęcia samodzielnej działalności gospodarczej przez WKD działania stanowią jeden z etapów kompleksowej modernizacji systemu komunikacji transportu szynowego, stanowiącej jeden z kluczowych elementów Strategii Rozwoju Województwa Mazowieckiego. Efekty podjętych działań wpłynęły bezpośrednio na poprawę komunikacji we wszystkich gminach zlokalizowanych w południowo-zachodnim paśmie aglomeracji warszawskiej, przez które przebiega linia WKD – poprzez wzrost komfortu podróży i poczucia bezpieczeństwa. Systematycznie zwiększa się spójność gospodarcza, społeczna i przestrzenna poszczególnych jednostek osadniczych w obrębie tego obszaru oraz w szerszej skali – względem centralnego ośrodka aglomeracji, m.st. Warszawy. Wymienione rezultaty przyczyniają się do poprawy konkurencyjności Województwa Mazowieckiego.
W dniu 1 lipca 2016 roku Marszałek Województwa Mazowieckiego za wybitne zasługi oraz całokształt działań na rzecz Województwa Mazowieckiego przyznał spółce pamiątkowy medal „Pro Mazovia”.
W perspektywie finansowej 2014-2020 Spółka zamierza podjąć realizację przedsięwzięcia inwestycyjnego zakładającego zwiększenie przepustowości jednotorowego obecnie szlaku pomiędzy Podkową Leśną i Grodziskiem Mazowieckim. Wśród możliwych wariantów najistotniejszym z punktu widzenia Warszawskiej Kolei Dojazdowej jest budowa drugiego toru na całej długości tego szlaku.