客室内装はベージュ系で「ラージサラサ模様」と呼ばれる柄入りの化粧板、床材はベージュとオリーブグリーンの2色である。袖仕切りは01系に準じた仕切りと荷棚の端が一体になったものである。網棚にはステンレス線を格子状にスポット溶接したものを使用している。3扉車における側窓はドア間が3連窓、車端部は単窓である。3連窓のうち中央は固定式で、それ以外は開閉可能な下降窓である。いずれも遮光用に薄い灰色のカーテンが設置してある。ラッシュ時の乗降がスムーズになるように客用乗車口は有効幅を1,400mmと3000系よりも100mm広くしている。客用ドアは客室側も化粧板仕上げで、ドアガラスは3次車までは単板ガラス、4次車以降は複層ガラス構造である。各車妻面には妻面窓と貫通扉を設置する。落成時点では座席表地が全車茶色系区分柄であったが、2001年 - 2006年（平成18年）にかけて定期検査施工の際に非バケットシート車（1 - 3次車）は紅紫色系区分柄に、バケットシート車（4次車以降）は紅紫色（優先席は青色）の総柄モケットに変更された。座席は3扉車でドア間が9人掛けの座席、車端部は4人掛けである。1人分の掛け幅は当初440mm幅だが、6次車以降は450mm幅に拡大されている。天井は冷房用ダクトが車体全長にあり、中央に先頭車6台・中間車7台の補助送風機（ラインデリア）が収納された整風板、その両端には冷風の吹出口がある。また、この中に車内放送用スピーカーが6台設置してある。つり革は白色であり、現在は線路方向は全長に渡って、枕木方向はドア付近のみに設置される。2006年頃からは優先席部のつり革がオレンジ色に変更されている。4次車からは座席端のスタンションポール（握り棒）は圧迫感を軽減させるために直線状から外側に向かってカーブした形状に変更された。5次車からは車内2か所に車椅子スペースを設置し、非常通報器が警報式より乗務員と相互通話可能な対話式に変更されている。その後は第01・02編成のみ後年に改造で車椅子スペースを設置した。6次車からは前年度に落成した06系・07系の仕様が取り入れられ、袖仕切部では仕切上部のパイプに座席モケットと同じ布地を巻いた。連結面では貫通路を800mm幅から900mmに拡大し、貫通扉はガラスを下方まで広げて見通しを良くした。2007年頃からは号車札・非常コック・非常通報器などの車内表記類を10000系と同じ蓄光製のシールへの交換が実施されている。2006年12月には第23編成の床材が新05系と同様の灰色系に変更された。これはそれ以外の6次車でも多く見られる。
1994年（平成6年）までに8両編成42本（336両）が製造された。製造メーカーは第01編成が川崎重工業、第02編成が日本車輌製造、それ以外は近畿車輛と東急車輛製造である。このうち1次車は1988年度の輸送力増強用であり、2次車以降は3000系の置き換え用である。2000年（平成12年）3月8日に、中目黒駅手前で死者5名、負傷者63名を発生させた列車脱線事故（営団日比谷線中目黒駅構内列車脱線衝突事故）を起こしている。事故の原因は、曲線区間においてボルスタレス台車の輪重の不均衡から、競り上がり脱線が起きた。この結果、脱線・大破した1両（03-802号）が廃車され、2001年（平成13年）9月に代替車が日本車輌製造で落成した。車内外の表示器や運転台などは初代の車両に準じている。この事故以降、東京メトロは新規に設計した車両にはボルスタレス台車を採用せず、全てボルスタ付き台車を採用している。なお、増備車についてはこの限りでなく、05系13次車において2004年まで採用されていた。
致死率の高いドゥーム・ウイルスが世にはびこる中、BBSで特効薬がもらえるイベントがあるといううわさが流れていた。フリーターの青年・田村直人が、そのウイルスに感染した母を救うべく、イベント会場へ行く。そこには198人の感染者の家族が集まっており、しばらく沈黙の時間が続く。しばらくすると、ステージの上に黒いスーツを着た司会者の峰　秀樹（みね　ひでき）（感染者の家族たちには名前を名乗っていない）が現れ、トライアスロン（ラン・自転車・スイム）をして、完走しなければ特効薬は渡せないという。ランは25km、自転車は100km、スイムは3km行い、最後のスイムで相模湾に浮かぶ烏丸島まで泳いでいき、立っている白い小屋の中にある特効薬を手に入れるというルールだと説明する。詳しいルールは、お台場を出発し、レインボーブリッジ周辺から246号線を目指して走り、宮崎台ランは終わり、自転車へと乗る。その後引き続き246号線、129、134、1、135号線のルートを行き、熱海リゾートビーチでスイムへと移る。そして烏丸島へと行き、到着した時点でレースは終了となる。順位は関係なく、ゴールした全員に薬を渡すという。　すると、直人の隣にいた車いすの青年が自分はどうすればいいかと質問するも、峰はあっさりと参加不可能だと説明する。すると他の人々からの批判と怒号が飛び交い、ステージのそばにいた男がステージの上によじ登ろうとするも、峰は腰のポケットから拳銃を取り出し天井に向かって発砲する。そして参加しないものは今すぐ出て行ってもらっていいと言い、ステージ袖へ姿を消す。直人は迷ったが残り、イベント会場は117人が残った。峰は満足すると参加者たちを待機していた大型バスへ乗せ、お台場へと連れていく。　直人は短パンとランニングウェアを着た。ランニングウェアには85と書かれており、おそらく参加者番号なのだろうと考える。バスの中では唐沢瑠奈と名乗るNo.89の女性と、二宮卓也と名乗るNo.1の男性と出会う。3人は、これからゲーム終了まで運命を共にする。刑事であるNo.11室田啓志は、指名手配犯である九条長政を探している。長政の母がウイルスに感染したことを知り、母思いである長政なら絶対ここに来ると考えたのだ。一方ニートであるNo.33市原元太は、小さい頃から親がギャンブル依存症だったこともあっていつも一発逆転の方法を考えている。今回のイベントに参加したのも、特効薬を手に入れて売り、莫大な金を手に入れようとしたからである。また、家にいた直人の母、田村ちずるはTVで、直人がレースに出場していることを知る。まさか自分のために出場しているとは、知る由もなかった。レースがスタートし、直人は走っていた。レインボーブリッジを渡っていた。すると、前を走っていた女性が座り込んでしまい、リタイアした。レインボーブリッジを抜けると、リタイアする物が数多くおり、全滅の危険性を感じたが、自分は生き残ると改めて誓い、レースを再開する。