東京メトロ日比谷線
概要
1961年（昭和36年）に、南千住駅 - 仲御徒町駅間3.7kmで開業。当時は帝都高速度交通営団が運営していた。
1962年（昭和37年）の都市交通審議会答申第6号において、東京2号線は「中目黒方面より六本木、霞ケ関、築地、茅場町、上野及び三ノ輪の各方面を経て北千住方面に至る路線」として示された。1972年（昭和47年）の同答申第15号では終点が松原団地に改められ、北千住以北は東武伊勢崎線を複々線化することとされた。その後、1985年（昭和60年）の運輸政策審議会答申第7号では竹ノ塚駅 - 北越谷駅間の東武線複々線化が示されている。このうち、中目黒駅 - 北千住駅間は日比谷線として順次開業した。
都内の北東の北千住駅と西南の中目黒駅を、途中銀座駅を中心として上野駅・秋葉原駅・築地駅・霞ケ関駅・六本木駅などを経由して結ぶ路線である。北千住駅 - 南千住駅間は、隅田川を渡るため地上区間になっている（隅田川を横断する地下鉄の中では唯一地上で橋を渡る路線である）。ほとんどが開削工法で建設されたため、平面線形は半径200m以下で90度曲がるような急カーブが連続する。基本的には道路の下を通っているものの、カーブのために道路から大きくはみ出す箇所も複数存在する。1964年（昭和39年）の東京オリンピックに全線開通を間に合わせるため、突貫工事で建設された。
北千住駅では、東武伊勢崎線（東武スカイツリーライン）および同線経由で日光線と相互直通運転を行っている。2013年（平成25年）3月15日までは、中目黒駅で東急東横線とも相互直通運転を行っていた（後述）。
日比谷線の建設が計画された当初は、東急東横線からの直通列車は8両編成、東武伊勢崎線からの直通列車は6両編成で対応可能と見られていた。これは、すでに東横線沿線において宅地開発が進んでいた一方、伊勢崎線沿線はそれほど宅地開発が進んでいなかったためである。このため、中目黒駅 - 八丁堀駅間は各駅のホームが8両編成対応で建設され、八丁堀駅には東横線からの8両編成列車の折り返しが可能な引き上げ線が北千住寄りに設けられた。それ以北（茅場町駅 - 北千住駅間）は6両編成対応で建設された。
ところが、この予想とは逆に伊勢崎線が日比谷線と繋がったことにより、伊勢崎線の利便性が飛躍的に向上し、沿線の宅地開発が急速に進み、同線からの旅客が急増したため、八丁堀駅以北のホームと伊勢崎線直通列車の8両編成化などの輸送力増強が急がれたエピソードがある。6両編成対応で建設が進んだ茅場町駅 - 北千住駅間の一部の駅において、中目黒方面行きと北千住方面行きとでホームの位置がずれているのは、このためである。
一方、東横線からの直通列車利用客は、同線の終着駅である渋谷駅まで利用する乗客も多かったため、伊勢崎線からの直通利用客ほど増加はしなかった。
2020年度から2022年度にかけてホームドア設置工事を実施する予定である。
運行形態
全定期列車が各駅停車であるが、東武70090型を使用した、座席指定列車の運行を予定している。北千住駅 - 中目黒駅間の所要時分は43分（表定速度は28.3km/h）。平日朝夕ラッシュ時間帯は約2分間隔、日中時間帯は5分間隔の高頻度で運行されている。大半の列車が全区間を通して運行するが、一部時間帯には南千住駅を始発・終着とする列車や、東武線からおよび北千住発の霞ケ関・六本木行き、中目黒発における終電およびその直前には広尾行きの列車が設定されている。
直通運転
終着駅である北千住駅において、東武伊勢崎線（東武スカイツリーライン）を経由して日光線南栗橋駅まで相互直通運転を実施している。
日中時間帯の運転間隔は、10分の間に線内列車と東武伊勢崎線直通列車が交互に運行されている。東武伊勢崎線直通列車は1時間あたり東武動物公園駅発着列車が4本、南栗橋駅発着列車が2本運行されている。
2003年3月19日に設定された朝の南栗橋発の上り1本を除き、長らく東武動物公園駅までの直通運転であったが、2013年3月16日から南栗橋駅まで相互直通運転区間が延長された。日中は上下線とも草加駅とせんげん台駅で急行（半蔵門線経由東急田園都市線直通）に接続し、南栗橋発着列車は東武動物公園駅で久喜駅発着の急行に接続する。
日中の竹ノ塚駅 - 東武動物公園駅間の普通列車は全列車が日比谷線直通である。朝夕には途中の竹ノ塚駅、北越谷駅、北春日部駅を始発・終着駅とする列車も運転されている。乗り入れ区間の営業キロは44.3km（うち日光線10.4km）。2013年3月16日のダイヤ改正までは、日中時間帯の東武伊勢崎線直通列車は北越谷駅発着と東武動物公園駅発着が交互運転で走っていた。2003年3月19日の半蔵門線と東武伊勢崎線との相互直通運転開始前は、現在よりも2本多く東武伊勢崎線直通列車が設定されていたが、準急と接続する駅は統一されていなかった。
東京メトロの車両（03系・13000系）の車両基地は、南千住駅に隣接する千住検車区と東武伊勢崎線内の竹ノ塚駅に隣接する千住検車区竹ノ塚分室にある（ただし、全般検査・重要部検査といった定期検査は、半蔵門線所属車両と同じく鷺沼工場で行う）。竹ノ塚の車両基地は、かつての東武鉄道西新井車庫を営団が譲り受けたものである。2013年3月16日改正ダイヤでは、自社車2本が東武の南栗橋車両管区春日部支所で、東武車2本が千住検車区でそれぞれ夜間留置となる「外泊運用」が組まれている。
運用番号の末尾は、東武車がT、自社車がSである。運用番号は東武車が 01T - 37T、自社車が 02S - 72S の偶数と 61S・63S・65Sである。（まれに東武車によるメトロ内運用で末尾Sが存在する〈2017年7月30日現在602Sなど〉）
なお、2013年3月15日までは、もう一方の終着駅である中目黒駅から東急東横線菊名駅までの相互直通運転を行っていたが、東急東横線と副都心線との相互直通運転を開始した翌16日からは、 東急東横線との直通列車は設定されていない。事実、ドア数や車両のm数が副都心線及び東横線の標準的な車両とは異なる、東横線へのホームドア設置に際して弊害となる、東横線の輸送規模のキャパシティをオーバーしてしまうなど、東横線に副都心線と日比谷線の乗り入れを共存させることは理論上問題点が多い。
かつての東急東横線内乗り入れ区間の営業キロは16.6km。早朝および夕方は10分から15分間隔で武蔵小杉駅または菊名駅発着、日中は30分間隔で菊名駅発着であり、途中駅の元住吉駅で特急の通過待ちを行っていた。直通列車は、東横特急運転開始前は日中15分間隔であったが、2001年3月28日の東横特急運転開始と同時に、日中は30分間隔となるなど、本数が大幅に削減され、同時に東急1000系電車による日比谷線内折り返し列車（中目黒行き）が設定されるようになった。この本数削減の代わりに、中目黒駅において東急東横線との接続が考慮されるようになった。2003年3月19日以降は中目黒駅に東横特急を含む全列車が停車するようになり、さらに接続の改善が図られた。
3社相互直通はなかったが、東京メトロの車両が「菊名駅→北千住駅→中目黒駅→東武動物公園駅」のように、一日の間に東急東横線・東武伊勢崎線の両方に乗り入れる運用は存在した。
東急東横線との相互直通運転が終了した後も、日比谷線所属車両の定期検査は東急田園都市線鷺沼駅に隣接する東京メトロ鷺沼工場において行われるため、東急線（東横線・目黒線・大井町線・田園都市線）を経由する回送ルートが組まれている。
東急車の運用番号の末尾はKであり、運用番号は81K - 85Kで設定されていた。
臨時列車
ゴールデンウィークやクリスマスなどのシーズンには、菊名駅を超えて横浜高速鉄道みなとみらい線の元町・中華街駅まで直通する臨時列車「みなとみらい号」を運転した。この臨時列車は、日比谷線内でも急行列車として運転し、途中の停車駅は上野駅・仲御徒町駅・秋葉原駅・人形町駅・茅場町駅・八丁堀駅・東銀座駅・銀座駅・日比谷駅・霞ケ関駅・六本木駅・恵比寿駅であったが、2007年4月21日のみなとみらい号からは日比谷線内各駅停車に変更されている。車両は東急1000系が使用された。
日比谷線における臨時急行列車は、2003年12月に「東京ミレナリオ号」として急行運転（停車駅はみなとみらい号と同じ）を行ったことがあったが、その際の車両には日比谷線03系車両が使用されていた。
車両
日比谷線の車両は、建設当時すでに20m車を標準としていた東武から20m車規格が提案されたが、（当時の）営団がルート上に急曲線が設定できるため用地買収がより容易となる18m車の採用に傾いたため、協議の末に18mが採用された。東急は当時18m車が標準であったが、東横線ではすでに20m車両の走行実績があった。
しかし、現在では3社とも20m車を標準としていることから、東武は18m車の日比谷線乗り入れ専用車両を製造して乗り入れており、東急もまた18m車の日比谷線乗り入れ専用車両を製造して乗り入れていた。また、建設当時の東急東横線が最大6両編成であったことから当初は6両編成規格で建設されたが、建設途中から8両に変更されている。車両の扉数は片側3扉が標準だが、東京メトロおよび東武の一部車両は編成の両端2両ずつを5扉としてラッシュ混雑時の乗降時間の短縮を図っている。
北千住駅 - 上野駅間は東西線用5000系車両の試運転などでの入線実績があり、開業当初から20m車の入線が可能となっている区間もあった。その後、全線のトンネル内の再測定の結果、信号機や標識の移設などの一部手直しで20m車両の走行が可能であることが確認されたこともあり、東京メトロ・東武とも、2017年から20m車7両編成の新型車両（東京メトロ13000系、東武70000系）に随時置き換えられている。これは東武線内のホームドア導入に際し、車両長を20m車に統一させる必要があったためである。
車両の号車番号表記は、東京メトロの車両は中目黒方先頭車を1号車、東急の車両は北千住方先頭車を1号車としており、東武の車両は号車番号表記がなかったが、2011年時点では東京メトロの車両も北千住方先頭車を1号車としている。
発車メロディ
2015年6月から9月まで発車メロディに関するリクエストを募集した結果、秋葉原駅で「恋するフォーチュンクッキー」 (AKB48) 、銀座駅で「銀座の恋の物語」（石原裕次郎・牧村旬子）がそれぞれ採用されることになり、秋葉原駅は2016年3月31日から、銀座駅は同年4月8日から使用開始した。メロディの制作はいずれもスイッチで、前者は福嶋尚哉、後者は塩塚博が編曲を手掛けた。
新駅設置
東京都は、2020年に開催予定の東京オリンピックまでに霞ケ関駅と神谷町駅の間の虎ノ門地区に新駅を設置する構想を2014年9月に東京都長期ビジョン（仮称）の中間報告にて発表した。虎ノ門ヒルズ付近に設置され、地下歩行者ネットワークにて虎ノ門ヒルズと隣接して設けられるバスターミナルや、銀座線虎ノ門駅とつながる構想となっている。
同年10月14日には、UR都市機構が新駅整備事業の実施主体となり、東京地下鉄が設計・工事を受託し、供用開始後の運営管理を行うことになった旨の発表がされている。2016年2月8日に虎ノ門新駅（仮称）の起工式が行われ、2020年度暫定供用開始、2022年度完成を見込んでいる。
2018年12月5日に、駅名を虎ノ門ヒルズ駅とすることが発表された。
改装工事
広尾駅と上野駅でバリアフリー対応工事、茅場町駅で混雑緩和工事を行う。
新型行先案内表示導入
全駅に新型行先案内表示装置を導入し、液晶ディスプレイを用いてフルカラーで表示する。新たに行先駅にナンバリングを表示する。接近時や「○番線は、発車致します」という発車時の放送も更新され、接近時には英語放送が追加された。
東武線直通列車の速達化および有料着席サービスの開始
東武鉄道は、『東武グループ中期経営計画2017〜2020』の中で、「日比谷線直通列車速達性向上の検討」を挙げている。
また、2019年3月26日には東武線・東京メトロ日比谷線直通列車における有料着席サービスを2020年度より導入することが発表されている。