Nach seiner Eröffnung am 20. Dezember 1914 war der Bahnhof Tokio die neue Endstation in Tokio, der alte Kopfbahnhof Shimbashi diente danach als Güterbahnhof. Während der Taishō-Zeit setzte sich das Eisenbahnministerium zum Ziel, die Trassierung einzelner Abschnitte durch Nivellierung und längere Tunnel zu optimieren, um damit die Leistungsfähigkeit der Tōkaidō-Hauptlinie zu erhöhen. So ersetzte es 1921 den Ōsakayama-Tunnel durch zwei längere Tunnel. Als Flaschenhals erwies sich insbesondere der steigungsreiche Umweg über Gotemba, weshalb eine Abkürzung südlich des Hakone-Bergmassivs entstehen sollte. Im April 1918 begannen die Arbeiten am 7.804 m langen Tanna-Tunnel zwischen Atami und Numazu. Da er durch tektonisch instabile Ausläufer des Vulkans Taga mit mehreren Verwerfungen führt, kam es immer wieder zu Einstürzen und Wassereinbrüchen. Nach zahlreichen Verzögerungen konnte der Tunnel erst am 1. Dezember 1934 in Betrieb genommen werden. Entlang der Westküste der Sagami-Bucht ersetzte sie die Atami-Bahn. Das Große Kantō-Erdbeben am 1. September 1923 verursachte große Schäden und löste auch den verheerenden Eisenbahnunfall von Nebukawa aus, das 112 Menschenleben forderte.