当時は東山道の一部として管理されていた武蔵路ではあったが、朝廷の官吏使節（東山道使）は上野国邑楽郡から東山道武蔵路を経て武蔵国府（東京都府中市）へ至り公務を終えて次に下野国に移動する際は再びこの道を引き返して下野国府（栃木県栃木市）へ向かうという非効率な旅程を強いられていた。これに対処するために、新田駅と足利駅とを直接結ぶ道を東山道官道とし、合わせて武蔵国を東山道から東海道へ移管する太政官奏上がなされ、光仁天皇がこれを許可した。この旨は、『続日本紀』宝亀2年10月27日（771年12月7日）条で以下のように記録されている。太政官奏。武藏國雖属山道。兼承海道。公使繁多。祗供難堪。其東山驛路。從上野國新田驛。達下野國足利驛。此便道也。而枉從上野國邑樂郡。經五ケ驛。到武藏國。事畢去日。又取同道。向下野國。今東海道者。從相模國夷參驛。達下総國。其間四驛。往還便近。而去此就彼損害極多。臣等商量。改東山道。属東海道。公私得所。人馬有息。奏可。つまり、「太政官は以下のように奏上した。武蔵国は今は東山道に属するが東海道も兼ねるため公使がたくさん行き交い、供応が非常に難しい状況にあります。東山駅路は上野国新田駅（群馬県太田市）から下野国足利駅（栃木県足利市）に達しており、この道は非常に便利です。しかしながら、公使はこの便利な道を使えず、上野国邑楽郡から5駅を経て武蔵国に至り、退去する際には同じ道を戻って下野国に向かうという旅程を取っています。一方、今の東海道は相模国夷参駅（神奈川県座間市）から4駅を経て下総国へ至っており、この道はたいへん便利なものです。にもかかわらず、この便利な道を捨ててあの不便な道を取るのは損害が極めて多くなります。私どもではかった結果、東山道を改めて東海道に属させれば、公私得する所となり、人馬も安息できます。（光仁天皇は）奏上を許可した」となっている。これによって武蔵国は東山道から東海道へ移管となり、東海道も相模国から海路で上総国に向かうルートから武蔵国の沿岸を通るルートに変更されて国府への支道もつくことになった。同時に東山道武蔵路は官道から外れ、間道に降格されることになったのであった。
7世紀に律令制が確立されるとそれに伴って行政区画の整備も行われ、いわゆる「五畿七道」が設置された。この制度により畿内以外の国々はそれぞれ所定の「道」に属し、同時にそれらの国の国府を結ぶ同名の官道が建設されることになった。この際、武蔵国は相模国の東に接する海沿いの国ではあったが、近江国を起点に美濃国・飛騨国・信濃国・上野国・下野国・陸奥国（当時はまだ出羽国はなかった）と本州の内陸国が属する東山道に属することになった。このため、道としての東山道にもこれらの国々から大きく外れたところにある武蔵国の国府を結ぶ必要が生じた。普通官道は地理的制約から特定の国の国府を通れない場合、支道を出して対処するのが原則であり（例：東海道の甲斐国・山陽道の美作国）、武蔵国の場合も上野国府と下野国府との間で本道を曲げて、上野国邑楽郡から5駅を経て武蔵国府に至るルートが設置された。その結果、上野国府 - 新田駅（上野国） - 武蔵国府 - 足利駅（下野国） - 下野国府というルートが採用されることになり、新田駅 - 足利駅間は直進ではなく南北にわたってY字形に突き出る格好となった。この突き出した部分が東山道武蔵路である。
2010年（平成22年）4月（3歳7か月の時）にお茶の水女子大学附属幼稚園に入園した。母である秋篠宮妃紀子が同大学を拠点に研究活動を行っていることから、女性研究者を支援するために同大学が創設した特別入園制度での合格によるもので、悠仁親王が適用第一号である。2011年（平成23年）春にも、着袴の儀が予定されていたが、東日本大震災を受け延期された。同年11月3日、赤坂東邸で、着袴の儀と深曽木の儀に臨んだ。2012年（平成24年）11月7日、両親とともに奈良県橿原市の神武天皇陵に参拝し、玉串をささげた。悠仁親王が御陵を参拝するのはこれが初めてである。同年12月14日、2013年（平成25年）4月にお茶の水女子大学附属小学校へ入学することが発表された。現行の皇室典範の下で皇族が学習院初等科以外の小学校に入学するのは初めてである。2013年4月7日、両親の秋篠宮と同妃紀子とともに、小学校の入学式に参加した.。2013年（平成25年）3月15日、お茶の水女子大学附属幼稚園卒園につき、両親とともに、武蔵陵墓地（昭和天皇陵）と武蔵野東陵（香淳皇后陵）を参拝した。同年3月25日から2日間、伊勢神宮に参拝した。同年12月10日、沖縄県糸満市にある沖縄戦跡国定公園に供花、平和の礎を見学した。2016年（平成28年）8月3日、新潟県津南町の『農と縄文の体験実習館なじょもん』で縄文土器を見学した。10歳の誕生日には、秋篠宮邸の庭で田んぼや野菜を作っていることが発表された。同年11月20日朝、友人らと山梨県へ山登りに行く途中、相模原市の中央自動車道下り線で渋滞中に追突事故に遭う。車には母・紀子と宮内庁職員ら計6人が同乗していたが怪我はなかった。事故の背景には内廷皇族と宮家皇族との警備体制の違いが挙げられた。2017年（平成29年）9月6日の11歳の誕生日には、同年5月の校外学習で東京・両国国技館の大相撲を観戦し、友人とちゃんこを味わったことや、8月下旬に2泊3日で林間学校（長野県の白樺湖周辺）に初めて参加したこと、学校で栽培委員会に所属して花壇の水やりなどを担っていることなどが伝えられた。2019年（平成31年）4月、お茶の水女子大学附属中学校に入学。同月26日には同中学校の悠仁の教室の机の上に果物ナイフが置かれる事件が発生した。犯人とされる男は同月29日に神奈川県平塚市のホテルで逮捕された。2019年（令和元年）5月1日に、伯父・徳仁の即位に伴い、父・文仁親王に次ぐ、皇位継承順位第2位となった。2019年8月16日から8月25日までブータンを父母とともに私的旅行という形で訪問。悠仁親王にとって初の海外訪問である。前述の通り、父である文仁親王以来実に40年以上ぶりの皇族男子の誕生であったが、平成時代（明仁在位中）に誕生したのは悠仁親王のみで、これ以降、現在までに皇族男子は1人も出生していない。