A partir de 2011, iniciou ações para expandir suas atividades de ensino, pesquisa, extensão e inovação. Em dezembro de 2011, o Instituto recebeu autorização do Ministério da Educação para contratar 30 docentes da Carreira do Magistério Superior e 15 para a carreira EBTT, além de 45 servidores técnico-administrativos. A fim de viabilizar essa expansão, em abril de 2012, o Instituto recebeu autorização para abrigar, provisoriamente, cursos de graduação e pós-graduação na área de Tecnologia da Informação e para lotação própria de docentes.
A partir de 2013, o IMD iniciou o curso de Bacharelado em Tecnologia da Informação (BTI), com 240 vagas, sendo 120 no turno matutino e as demais no noturno. No ano de 2014, passou a ofertar 300 vagas anualmente. Em 2015, o BTI foi reconhecido como Curso de Ensino Superior pelo MEC, obtendo nota 4 no processo de avaliação.
O IMD também sedia, desde 2013, a incubadora de empresas do Metrópole Parque (antes conhecida por Inova Metrópole) que funciona como um mecanismo de estímulo e apoio ao empreendedorismo, à inovação e à geração de novos negócios, a qual integra o Programa de Incubadoras de Empresas da UFRN.
Em janeiro de 2014, foram entregues os prédios do Centro Integrado de Vocação Tecnológica (CIVT) e do Núcleo de Pesquisas e Inovação em Tecnologia da Informação (nPITI). Com a nova estrutura, foi possível dar início ao pleno funcionamento do formato atual do IMD: formação em cursos técnicos, graduação, especialização, residência, mestrado e doutorado, além da expansão da incubadora do Metrópole Parque, que apoia atualmente 43 empresas, sendo 13 incubadas e 30 pré-incubadas.
No ano de 2015, o Instituto deixou de ser uma unidade suplementar e passou a ser Unidade Acadêmica Especializada em Tecnologia da Informação da UFRN.
Em 2016, o Centro Multiusuário de Bioinformática (BioME) passou a ocupar um terceiro espaço no entorno do Campus Universitário. O BioME surgiu com o intuito de oferecer serviços às comunidades acadêmica e industrial do país. A sua criação teve um grande impacto na pesquisa e inovação em bioinformática no estado e suas iniciativas propiciaram um ciclo de formação de recursos humanos na área de abrangência do Instituto Metrópole Digital e da UFRN. Foi também em 2016 que o IMD criou o programa de Residência em Tecnologia da Informação (TI), que tem como principal objetivo capacitar e complementar a formação profissional de seus alunos, visando criar soluções de TI para as necessidades dos órgãos parceiros que recebem esses estudantes.
Já em 2017, aconteceu a inauguração do Metrópole Parque, importante iniciativa que visa o estabelecimento de um polo tecnológico para a cidade de Natal. Vinculada a ele, a Inova Metrópole nesse ano registrava um faturamento de cerca de R$ 21 milhões por suas empresas credenciadas, além de R$ 168 mil arrecadados com a taxa de participação e aproximadamente R$ 522 mil captados por meio de editais de fomento. No mesmo ano, a incubadora ainda estabeleceu 5 eixos estratégicos, o que contribuiu para o seu crescimento e estabelecimento como importante meio de fomento ao empreendedorismo e à inovação tecnológica.
2018 foi o ano em que foram criados os projetos operacionais do Metrópole Parque. Os grupos de trabalho funcionam a partir de metodologias de análise de resultados em áreas como comunicação e marketing, oferta de serviços, relacionamento com a comunidade e realização de alianças estratégicas. Com apenas um ano de atividades, o Parque já reunia 36 empresas potiguares, responsáveis por mais de 620 postos de trabalho. Foi também nesse ano que a sua incubadora de startups recebeu a certificação de Centro de Referência para Apoio a Novos Empreendimentos (Cerne), pela Associação Nacional de Entidades Promotoras de Empreendimentos Inovadores (Anprotec), em parceria com o Sebrae.
O IMD também acompanhava, em 2018, o BioME tornando-se referência nacional em pesquisa genética, dado seus estudos na área de sequenciamento e análise de DNA. Além disso, o programa de Residência em TI recebeu o Prêmio Ajufe de Boas Práticas de Gestão, concedido durante um evento nacional pela Justiça Federal.
Já em 2019, o IMD respondia por cerca de 40 tecnologias com ou em processo de receber carta patente ou registros de softwares. Nesse ano, o Smart Metropolis também ganhou reconhecimento internacional, com premiações, oferecidas por instituições como Google, e parcerias com a Fiware Foundation – instituição da União Europeia especializada em soluções tecnológicas para cidades inteligentes. Também foi criado o Núcleo de Ciência de Dados e Inteligência Artificial – motivado pela crescente percepção da importância da pesquisa de dados na sociedade atual – e foi inaugurada a primeira turma do Mestrado Profissional em Tecnologia da Informação, programa que ampliou a antiga pós-graduação em Engenharia de Software por contemplar, também, estudos em novas linhas de pesquisa.
Ainda em 2019, foi inaugurado o projeto Include, iniciativa norteada pelo propósito de diminuir a defasagem do conhecimento tecnológico de crianças e adolescentes oriundas de famílias de baixa renda presentes em comunidades carentes ao redor do Campus Central da UFRN.
Em 2020, o IMD realizou uma série de projetos e iniciativas que promoveram desenvolvimento de novas tecnologias e saberes em diferentes áreas, inclusive empreendedorismo. Ao longo desse período, o Instituto promoveu cursos online, eventos de caráter nacional, parcerias internacionais e plataformas de auxílio social durante a pandemia de Covid-19, além de oferecer 35 vagas para o seu Programa de Estudos Secundários (PES), iniciativa que oferece formações específicas em Tecnologia da Informação (TI).
Nesse mesmo ano, o projeto Smart Metropolis formalizou o seu primeiro pedido de patente, referente à Aeronave de Defesa Social, e a Diretoria de Ensino do IMD inaugurou o MBA a distância em Gestão Internacional em Tecnologia e Inovação. Para o Metrópole Parque, 2020 marcou a expansão de sua área geográfica, quadruplicando o seu antigo perímetro e contemplando, com isso, sete bairros de Natal, além do Campus Universitário.
