五日市線は浅野財閥の私鉄五日市鉄道が建設したものである。1930年に立川駅 - 拝島駅 - 武蔵五日市駅 - 武蔵岩井駅間が全通し、立川駅 - 拝島駅間では青梅電気鉄道（現在の青梅線）と完全に並行していた。1940年に同じく浅野財閥の私鉄南武鉄道に合併され、同社の五日市線となったが、1944年に南武鉄道が戦時買収により国有化され、本路線も鉄道省の五日市線となった。その際、青梅線と並行し遠回りとなっていた立川駅 - 拝島駅間は不要不急線として休止され、戦後復活することはなかった。ただし、立川駅 - 武蔵上ノ原駅と、旧・南武鉄道の武蔵上ノ原駅 - 西立川駅間は現在も南武線・中央本線下り線（立川駅南側）との連絡線（青梅短絡線）として利用されている。
すべて豊田車両センター所属のE233系の6両編成（土曜・休日の一部は4両編成）で運行される。中央本線と共通のオレンジバーミリオン（■）の帯が巻かれた電車が用いられる。E233系は2007年3月18日のダイヤ改正から運用を開始し、平日朝の武蔵五日市発中央線直通の東京行に女性専用車が導入された。2008年3月15日のダイヤ改正より、ドアの通年半自動扱いを開始した。
東京地区の電車特定区間（E電）の路線の一つであり、青梅線と八高線が接続する拝島駅から西へ延び、東京都西部の昭島・福生・あきる野の各都市を結ぶ。青梅線を介して中央線との直通列車も乗り入れる。ラインカラーは中央線・青梅線と共通のオレンジバーミリオン（■）が使用されている。かつては、武蔵五日市駅から拝島駅方面にあった三内信号扱所まで戻ってスイッチバックし、武蔵岩井駅に向かう岩井支線（正式には本線の末端区間）があったが廃線となり、現在は西東京バスの武蔵五日市駅 - 松尾・つるつる温泉間の路線バスで代替している。武蔵五日市駅が廃線跡を活用する形で高架化・改築されたため、廃線跡は同駅手前に一部が残る程度である。全区間が旅客営業規則の定める大都市近郊区間の「東京近郊区間」、およびIC乗車カード「Suica」の首都圏エリアに含まれている。
19世紀末から20世紀初めの進歩主義時代、政治の分野でも労働者の労働条件でも改革が進められた。1892年から1908年までに成立した一連の法により、州が発行する投票用紙が標準となり（それ以前は党が配り、印を付けていた）、党の支援者が有権者の投票を「援助」しないよう閉鎖型投票ブースを採用し、党のボスが候補者を選ばないよう予備選挙を導入し、党の印が無い候補者リストを使って、文盲の者でも投票に参加できるようにした。1902年、州は鉱山労働者の労働条件を規制した。12歳未満の児童労働者を違法とし、義務教育への出席を強制し、国内初の労働災害補償を法制化した。この法は裁判所で一旦廃案とされたが、再提出され1910年に法として成立した。1904年2月8日のボルチモア大火は、州内最大都市と州にとって大きな出来事になった。遠くはニューヨーク市など多くの都市から駆けつけた消防士の数は1,231人を超えた。火は30時間以上燃え続け、市内70ブロックにわたり、1,526軒の建物が類焼した。1917年、アメリカ合衆国が第一次世界大戦に参戦したことで、メリーランド州にも変化が起きた。キャンプ・ミード（現在のフォートミード）やアバディーン性能試験場などの新しい軍事施設が1917年に設立され、翌年にはエッジウッド武器庫が建設された。マクヘンリー砦など既存施設は拡張された。世界恐慌の間、州内の都市部と田園部は異なる経験をした。1932年、「ボーナス軍隊」が州内を通ってワシントンD.C.まで行進した。フランクリン・ルーズベルト大統領が採った全国的なニューディール政策では、多くの者を道路や公園の建設に使ったが、これに加えて、メリーランド州も苦難の時を乗り越える手段を採った。例えば1937年には学校や福祉のために使う目的で所得税を導入した。第二次世界大戦のとき、ボルチモアは軍需品の主要生産地となった。その最大のものは、リバティ船を建造したベスレヘム・スチールのフェイフィールド造船所や、航空機製造のグレン・マーティンだった。戦後のメリーランド州は郊外部、特にボルチモアとワシントンD.C.を取り囲む地域が成長した。コロンビアやモンゴメリービレッジでは農地が住宅地に転換された。同時に州間高速道路体系が建設され、特に95号線や495号線が交通の態様をはっきりと変えた。1952年、州の東半分と西半分が長大なチェサピーク湾橋で初めて結ばれ、フェリーの役目に代わった。この橋がオーシャンシティへの観光客を増やし、建設ブームになった。その後間もなくボルチモア港トンネルで、長距離を移動するものにとってボルチモア中心街をバイパスできるようになり、ハリー・W・ナイス記念橋はワシントンD.C.をバイパスできるようにさせた。国内の都市と同じように、戦後のボルチモアでは重工業が衰退した。下流部の東部海岸では大規模な機械化された養鶏場が主流になり、灌漑を施された野菜農場もできた。州南部では20世紀の終わりまでにタバコ農園がほとんど姿を消した。これは郊外の住宅開発がすすんだことと、州がタバコの買い取りを進めたためだった。西部4郡の工業、鉄道、石炭鉱業は衰退した。ボルチモア市は1960年代から都市再開発を進め、チャールズセンターやボルチモア世界貿易センターが造られた。1980年、バーバープレースやボルチモア水族館ができて重要な観光地になった。野球場のカムデン・ヤーズが1992年に中心街にオープンした。