1923年夏ごろから1924年にかけて、ベルギー北部ヘット・ゾウテ（西フラマン語: Het Zoute）の別荘において作曲された。ヨーゼフ・シゲティの弾くヨハン・ゼバスティアン・バッハの『無伴奏ヴァイオリンソナタ』を聴いて作曲を決意したイザイは、全6曲のスケッチを一晩で書き上げたと伝えられている。1924年に息子アントワーヌ・イザイ (Antoine Ysaÿe) の経営する出版社から出版され、親交のある6人のヴァイオリニストに各曲が献呈された。当時のイザイは、第一次世界大戦中に活動の中心を置いていたアメリカから帰欧し、健康上の問題もあって作曲と教育に専念し始める時期であった。イザイがそれまで接してきたあらゆるヴァイオリン音楽の集大成という意味も持つ作品であり、無伴奏ヴァイオリンのための名曲として多くの奏者が演奏、録音を行っている。演奏には音楽的、技巧的ともに非常に高度なものが要求され、1937年のイザイ国際コンクール（のちのエリザベート王妃国際音楽コンクール）をはじめとして、コンクールの課題曲として採用されることも多い。2018年に、イザイの遺した手稿からハ長調の未完成のソナタが新しく発見された。曲集の「第6番」として計画されたが第3楽章の途中で放棄され、現行の第6番が新しく書かれたため未発表になっていたものである。フィリップ・グラファンが初演を行い、グラファンは補筆も行っている。
1990年末から1991年（平成3年）初めに1次車の3111・3112ユニットが3050形3059 - 3062と組んだ以外は、他形式と混結した実績はなく、1次車・2次車各グループで4・6・8両編成を組成していた。特に1991年3月の改正以降は3150形とともに4両+4両の8両編成優等列車運用で使用されることが多く、これは営業運転離脱寸前の1995年（平成7年）末まで続いた。1990年秋から冬にかけて、主幹制御器の小型化、東洋電機製造製のモーター搭載車である3125 - 3128のTDK810/4FモーターをTDK8100Aモーターへ交換、他の東洋車TDK810/AFモーターも同形新品に交換された。1992年（平成4年）春には行先表示器の字幕について、「上野」・「成田空港」表示のみ日本語の上に大文字で英字を表記するタイプに変更された。1993年（平成5年）11月からは、車体塗装がファイアーオレンジベースから現行標準色（グレーベースにレッド・ブルー帯）に変更された。最初に変更されたのは3129 - 3132・3105 - 3108である。「赤電」各形式の塗装変更は同年6月から行われたが、前照灯が上部左右にある車両としては初めてであった。前面まで伸びていたステンレス縁取り付けの細帯はすべて撤去され、レッド・ブルーの帯配置は3150形以降と同一とした。1994年（平成6年）6月の3121 - 3124をもって3100形の塗装変更を終了し、1次車の3109 - 3112・3113 - 3116は廃車時まで変更されなかった。検査期限が近付いていたからだとされる。
1984年（昭和59年）から1986年（昭和61年）にかけて、室内のアルミ製塗装仕上の貫通扉と乗務員扉の窓ガラス支持方式が黒Hゴムから金属押さえに変更されたほか、側面扉開閉表示灯は2灯化の上一体ケースとされた。それとほぼ並行して1次車に関しては空気圧縮機がV型気筒のA-2から2次車と同一のC-1000に交換され、絶縁性を高めた。編成は、形式内で4両単独や6両編成を組むことが多かった。後述する冷房搭載工事開始直前の1987年（昭和62年）春ごろまでは、コイルバネ台車装着車の1次車と空気バネ台車装着車の2次車も問題なく組成されていた。1次車は3050形と連結して6両編成を組むこともあった。1986年12月には、一時的に3129 - 3132の中間に3000形中間ユニットの3011 - 3012を挿入して6両固定編成を組んだこともあった。
1888年（光緒14年）、挙人となる。1898年（光緒24年）、戊戌科進士となり、翰林院編輯の位を授かった。以後、貴州学政、直隷道員を歴任する。日本へ教育事業の視察を行った後、直隷提学使に任じられた。1908年（光緒34年）、公立北京女子師範伝習所所長となる。同年10月、同伝習所総理となった。1911年（宣統3年）6月、中央教育会議副会長に選任されている。辛亥革命後、唐紹儀に随従して南北和平交渉のために上海へ赴いている。1914年（民国3年）1月、北京政府約法会議議員となる。同年8月、粛政庁粛政使に転じた。1917年（民国6年）12月、王士珍臨時内閣において教育総長として任用される。続く段祺瑞内閣、銭能訓内閣でも任用された。翌年10月には、大総統徐世昌の下で総統府顧問に招聘されている。1919年（民国8年）5月、教育総長を辞任した。1922年（民国11年）5月、内外短債委員会会長に選任された。1927年（民国16年）10月、故宮博物院の管理委員会委員兼図書館館長に任じられている。1930年（民国19年）、清華大学研究院で教鞭をとる。日中戦争（抗日戦争）勃発後は北平に留まり、積極的に親日政府への協力は行わなかったが、一定の学芸活動には従事した。例えば、『綏遠通志』を編修したり、あるいは東亜文化協会副会長などの職に就いたりした。日中戦争終結後は、完全に隠居し、蔵書や版本の目録整理により日々をすごしている。1949年10月20日、北京にて死去。享年78（満77歳）。