ในปี 2513 การประปานครหลวงได้ว่าจ้างบริษัทวิศวกรรมที่ปรึกษา แคมป์เดรสเซอร์ แอนด์ แมคกี จากสหรัฐอเมริกา จัดทำโครงการปรับปรุงกิจการประปาแผนหลักระยะยาว 30 ปีขึ้น เป็นครั้งแรก   

โดยแบ่งการดำเนินงานออกเป็นช่วงๆ ช่วงละ 5 ปี(2517-2522) เพื่อเพิ่มกำลังการผลิตและขยายระบบส่งน้ำให้ไปถึงประชาชน ให้มากขึ้น อาทิ ปรับปรุงคลองส่งน้ำ ก่อสร้างโรงสูบน้ำดิบใหม่ที่ ตำบลสำแล จังหวัดปทุมธานี    

ก่อสร้างโรงกรองน้ำบางเขน ก่อสร้างโรงสูบน้ำและถังเก็บน้ำ 4 มุมเมืองคือ โรงสูบน้ำท่าพระ สวนลุมพินี คลองเตย และพหลโยธิน และวางท่อประธานส่งน้ำควบคู่กันไป และในระหว่างที่รอการก่อสร้างตามโครงการนี้ 

การประปานครหลวงได้แก้ปัญหาการขาดแคลนน้ำด้วยการขุดเจาะบ่อบาดาลจำนวนมากในพื้นที่ที่ขาดแคลนน้ำ     

หลังจากปี 2529 เป็นต้นมา กิจการประปาสามารถพัฒนาและดำเนินงานก้าวหน้าไปตามโครงการแผนหลักอย่างต่อเนื่อง      

กิจการได้ผ่านพ้นกับภาวะการขาดทุนมาเป็นมีกำไรติดต่อกันทุกปี การขยายกำลังการผลิตและจ่ายน้ำที่เป็นไปตามแผน สามารถเพิ่มผู้ใช้น้ำถึงปีละ 8 – 9% ทุกปี ในช่วงเวลานี้ การประปานครหลวงจึงได้ทำการก่อสร้างอาคารสำนักงานใหญ่แห่งใหม่และย้ายจากสำนักงานแม้นศรีมาอยู่สำนักงานใหญ่บางเขนเมื่อปี 2533             

ในขณะเดียวกัน การประปานครหลวงได้เริ่มจัดทำโครงการประปาฝั่งตะวันตกเมื่อ พ.ศ.2530 เพื่อรองรับการใช้น้ำที่เพิ่มขึ้นของชุมชนทางด้านฝั่งธนบุรีและนนทบุรี และประการสำคัญเพื่อจัดหาแหล่งน้ำดิบแห่งใหม่สำรองจากแม่น้ำเจ้าพระยาที่มีอยู่เพียงแห่งเดียวและปริมาณน้ำเริ่มไม่เพียงพอต่อความต้องการที่เพิ่มขึ้น จึงได้ก่อสร้างโรงกรองน้ำมหาสวัสดิ์ และขุดคลองประปาสายใหม่ขึ้นเพื่อรับน้ำจากแม่น้ำแม่กลองในจังหวัดกาญจนบุรี ซึ่งมีปริมาณน้ำมากและมีคุภาพดีในระยะแรกได้ขุดคลองประปาสายใหม่ไปถึงแม่น้ำท่าจีนและขุดต่อไปยังจังหวัดกาญจนบุรีรวมความยาว 106 ก.ม. แล้วเสร็จเมื่อปี เมษายน 2542 (ข้อมูล:หนังสือ 40 ปี กปน. หน้า 62) ซึ่งทำให้ กปน.มีความมั่นคงในการผลิตน้ำประปาเพื่อรองรับความต้องการใช้น้ำประปาในอนาคต 

ตั้งแต่ปี 2539 ประเทศไทยได้เกิดวิกฤตการณ์ทางเศรษฐกิจ ซึ่งมีผลกระทบแพร่กระจายไปเกือบทุกกลุ่มธุรกิจ โดยเฉพาะอย่างยิ่งธุรกิจภาคอสังหาริมทรัพย์        

การโจมตีค่าเงินบาทส่งผลกระทบโดยตรงต่อการประปานครหลวง ทำให้การประปานครหลวงต้องปรับแผนและชลอการลงทุนเพื่อให้สอดคล้องกับภาาวะการณ์ที่เแปรเปลี่ยนไปในการบริหารภายในได้มีการรณรงค์ให้ประหยัดค่าใช้จ่ายในทุก ๆ ด้าน ปรับเปลี่ยนกลยุทธ์การให้บริการประชาชนในเชิงรุกให้มากขึ้น สร้างภาพลักษณ์ของการให้บริการที่ประชาชนพึงพอใจในเรื่องความสะดวก รวดเร็ว ถูกต้อง ตรวจสอบได้ รวมทั้งสร้างความมั่นใจในคุณภาพน้ำประปาว่ามีคุณภาพได้มาตรฐานสามารถดื่มได้ทุกพื้นที่               

นอกจากนี้ยังได้เพิ่มศักยภาพของการทำงานในองค์กรให้เป็นที่ยอมรับของสากล จนได้รับการรับรองมาตรฐานการผลิด ISO 9002 ในโรงงานผลิตน้ำบางเขน และมีนโยบายจะจัดทำมาตรฐาน ISO 9002 ในงานบริการประชาชนที่สำนักงานประปาสาขาต่างๆ ต่อไปอีกด้วย โดยมี เป้าหมายของการดำเนินงานขององค์กร

“เป็นองค์กรชั้นนำที่ให้บริการงานประปา ที่มีคุณภาพตอบสนองความต้องการของสังคม”