JR東日本では、2010年（平成22年）末までにE954形「FASTECH 360 S」をベースに設計した本系列の次世代車両（E5系）を導入し、東北新幹線大宮駅 - 宇都宮駅間の最高速度を240km/hから275km/hに、宇都宮駅 - 盛岡駅間の最高速度を275km/hから300km/hに向上させることを2007年（平成19年）11月6日に発表した。そして、2012年（平成24年）末にはE955形「FASTECH 360 Z」をベースに設計したE3系の次世代車両 E6系も加わり320km/hを目指すことになる。この高速化に合わせて2011年3月以降200系、E1系を廃車、E2系はE4系と共に上越新幹線へ転出することが報じられた。2011年3月5日よりE5系が営業運転に投入され、最高速度300km/h運転が開始されたが、直後の3月11日に東日本大震災が発生する。その際、試運転中のE2系が仙台駅北側本線上にて脱線する。2013年3月16日実施のダイヤ改正で、最高速度320km/h運転が開始され、東京駅 - 新青森駅間の所要時間は2時間59分となった。一方、新青森駅発着の定期列車がE5系に統一され、盛岡駅以北における本系列の定期運用は終了した。さらに、2013年9月28日実施のダイヤ改正ではE3系「こまち」と本系列の併結による定期運用も終了した。2016年3月26日実施のダイヤ改正によるE5系3本の追加増備に伴い、同日付で基本番台10両編成3本（J8・11・13編成）が、新幹線総合車両センターから新潟新幹線車両センターへ転属した。他の基本番台編成は既に全て転属しており、新幹線総合車両センターは1000番台のみの配置となった。
2000年8月に『ちゃお』と『Sho-Comi』の共同編集による、『ちゃお』の増刊号として創刊した。『ちゃお』で活動している作家のうち、ベテランを中心に高学年向けの漫画を得意とする作家と『Sho-Comi』で活動する作家のうち、比較的小学生からも支持を受けやすい作家を集めたもので第1号に執筆した作家陣の中には渡瀬悠宇もいた。2000年から2002年は年1回、2003・2004年は年2回、2005年は年4回発売された。そのうち独立創刊直前の2005年秋の号については『ちゃお』の増刊ではなく『ポシェット』の増刊扱いだった。そして2005年12月14日発売の2006年1月号から独立、月刊誌として新創刊。創刊号の表紙はおおばやしみゆきが描き、20万部が発行された。本誌は小中学生向け少女漫画雑誌と中高生向けの境に位置しているため、競合誌が『りぼん』・『マーガレット』・『別冊マーガレット』（集英社）、『なかよし』・『別冊フレンド』（講談社）、『花とゆめ』・『LaLa』（白泉社）など多岐に渡り、また小学館同士でも『ベツコミ』とコンセプトが重なり、母体誌の『ちゃお』や『Sho-Comi』とも年齢層が重複していた。それらの雑誌と比べて有力作家が少ない本誌は話題性に欠け、思惑通りに読者を獲得できず、創刊当初から売れ行き不振に悩まされてきた。そのため、部数回復策として『ちゃお』の増刊枠の時代から掲載経験があり当時『ちゃお』作家の中では高学年の読者に人気が高かったあらいきよこ・八神千歳などを本誌に招いたり、看板作品「さくら前線」の番外編を『ちゃお』2007年3月号に、『Sho-Comi』からの移籍組の中心作家である水都あくあによる読み切りを2007年12月号に、それぞれ掲載した。そして2008年にはあらいを『ちゃお』から本誌に移籍させて同年4月号から連載をスタートさせ、『ちゃお』からの読者移行を図ろうとした。宣伝面でも『ちゃお』と強力な連携を取り、『ちゃお』に掲載されている宣伝には「『ChuChu』は『ちゃお』のお姉さん雑誌です」や「『ちゃお』を卒業したら『ChuChu』をお読みください」といった主旨の文章を載せていた。また、作家陣の構成も、『ちゃお』からの移籍組が半分以上を占めるまでになっていった。その一方で『Sho-Comi』の派生誌である『ベツコミ』や『Cheese!』の広告を本誌に載せたりすることによって、『Sho-Comi』とのつながりがあることもアピールしていた。ただ、『Sho-Comi』本誌には広告を全く掲載しなくなった。また、『ちゃお』との連携強化も実らず、2008年末時点の発行部数は9万9千部と創刊当初の半分以下に下落していた。2008年12月13日に発売された2009年1月号については2月号との合併号となり、1号分が間引かれた。その後「3月増刊」が2009年1月24日に、4月号が3月号との合併号という形で同年3月3日にそれぞれ発売された。なお『ちゃお』2009年1月号の予告では4月号の発売予定日の変更こそプレゼントクイズの当選者発表のスケジュールで小さく発表されてはいたが、1月号が2月号との合併号になることに関しては予告されてはいなかった。2009年3・4月合併号では発売日を毎月15日から毎月3日に変更し、タイトルロゴも変更。『ちゃお』増刊時代に1度、そして『ちゃお』からの独立創刊時にタイトルロゴを変えていたため今回が3回目の変更となった。また、キャッチコピーを「ハツ・ラブ応援マガジン」から「可能性∞!新・王道少女まんが誌」に変更、付録も原則廃止となり、赤石路代といったベテランの招致やショート漫画総入れ替えなどの大掛かりなリニューアルを実施した。しかし、それも効果はなく、日本雑誌協会が発表したデータによると、（リニューアル前の）2008年7月から9月までの3ヶ月間の発行部数が約9万3千部だったのに対し、リニューアル後の2009年4月から6月までのそれは約7万6千部にまで下落した。2009年10月26日に、2009年12月28日発売の2010年2月号限りでの休刊を決定した。理由としては「読者ニーズの変化が大きく、少女コミック誌全体の再編成を図る中長期的視野に立って判断した」の事で休刊に踏み切ったとしている。そして、該当号をもって、増刊枠から数えて10年近くの歴史に幕を閉じた。最終号の表紙は、該当号に掲載された全ての連載作品の主人公が飾り、裏表紙は、雑誌時代の約4年間の全ての表紙で埋められた。この休刊に伴い小学館は、ChuChu公式サイトと最終号にて執筆陣の移籍先を公表、さらに一部の作家に関しては、公式サイト内の本人の情報ページの中で、移籍先での作品掲載のスケジュールも掲載された。なお休刊による移籍、打ち切り等は原則としてなく 、連載中だった作品は全て完結・終了させた。