2006年（平成18年）8月24日からTX-2000系全編成において秋葉原 - つくばの全区間で商用サービスが開始された。当初はNTTドコモのMzone（現・docomo Wi-Fi）・mopera U（公衆無線LANコース）のみであったが、同年11月9日からは東日本電信電話（NTT東日本）のフレッツ・スポットのサービスも開始された。しかし2019年（平成31年）3月31日限りでNTT東日本が自社のフレッツ・スポットサービスを終了したため、それ以降は事実上ドコモユーザーのみしか新規に利用開始できなくなってしまっている。
2005年（平成17年）8月24日の開業時からTX-2000系第60編成において列車内無線LAN接続の実験運用が行われていた。開始時の利用可能区間は秋葉原 - 北千住間であったが、2006年（平成18年）3月14日より秋葉原 - 南流山間の10駅9区間で公式に利用可能となり、同年7月20日には全区間に拡大された。利用可能な編成については、第59編成を皮切りにTX-2000系全編成に順次拡大された。この実験運用は同月末をもって終了した。
折り返しを行っている駅は、秋葉原駅（起点駅）とつくば駅（終点駅）、引き上げ線のある八潮駅と守谷駅のほか、つくば方に渡り線のある北千住駅の5駅である。流山おおたかの森駅の秋葉原方にも渡り線があるが、通常は折り返し運転に用いられてはいない。2011年に起きた東北地方太平洋沖地震の際には、影響で数日間守谷方面に直通できず、流山おおたかの森駅での折り返し運転が行われた。待避可能駅は、八潮駅・流山おおたかの森駅・守谷駅の3駅である。このうち守谷駅は開業当初から2面4線のホーム構成であったが、2017年に待避設備が設置されるまでは、内側線は上り・下りともにつくば方向は車両基地にしか出入りできない配線となっていた。
運行時間帯は5時3分 - 翌0時58分。秋葉原駅 - つくば駅間の全線運転と秋葉原駅 - 守谷駅間の区間運転の2本立てを基本としている。これは需要のほか、電化方式の区分（直流・交流）による使用車両の違いも大きい。また、八潮駅始発・終着や守谷駅 - つくば駅間の区間運転もある。列車種別は快速・区間快速・普通の3本立てで、平日朝夕通勤時は方向により快速の代わりに通勤快速が運転される。遠近分離と緩急接続を併せ持ったダイヤを特徴としている。全20駅中普通のみの停車駅は3駅である。種別ごとに運転速度が分けられることはなく、すべての列車で高速運転を行う。車両性能に差がなく、全線が高架・掘割・地下線で建設されており、踏切もなく、首都圏のJRを除く通勤電車では初めて130 km/h運転を実施（ATOによる制限速度は127 km/h）。曲線においても半径820 m以上で130 km/h運転を可能としており、表定速度を高めた。また、新鉄道技術省令 の範囲内で130 km/hを超える速度での運転ができ、保安装置を含めて設備上は最高速度160 km/hでの運転にも対応できるように設計されており、社の幹部も将来的には検討対象としている。
このテーマの文献は、表舞台の政府の裏で真の権力を持つ秘密の政府が存在していることを前提としている。このような文献の例として、ダン・スムート、ウィリアム・ガイ・カー、ジム・マース、キャロル・キグリー、ゲイリー・アレン、アレックス・ジョーンズ、デス・グリフィン、G・エドワード・グリフィン、デイビッド・アイク、マイケル・A・ホフマン2世等の書籍が挙げられる。これらの著者の中には、秘密の政府のメンバーは、世界銀行や国際決済銀行のような国際銀行や金融機関と協力関係にある外交問題評議会、王立国際問題研究所、三極委員会、ビルダーバーグ会議、CIA、MI6等のグループの代理人であると考える者もいる。また、この考えを世に広めたのは、アメリカの人気テレビドラマ『X-ファイル』であった。ミルトン・ウィリアム・クーパーは、影の政府は地球外生命と協力関係にあると主張している。「UFOと市民兵サークル」の間で影響力が大きい彼の1991年の著書『Behold A Pale Horse』では、「秘密の世界政府の行動」と「アメリカ市民に対するイルミナティの宣戦布告に関係する様々な隠密行動」について説明している。クーパーは海軍に在籍中、政府と宇宙人の取引を示す機密書類を見たと主張した。クーパーは、地球外生物が密かにアメリカ政府と関係しているという考えからイルミナティとつながりを持ったが、後にこの主張を撤回している。彼は、ドワイト・D・アイゼンハワーが1954年に地球外生物と条約を締結し、イルミナティの内部に彼らとの関係を管理し、彼らの存在を一般大衆に知られないようにするための排他的小集団を設立したことを告発した。クーパーは、宇宙人が「様々な秘密結社、宗教、儀式、魔術、オカルトを通じて人類を操作し支配している」とし、イルミナティまでもが知らない内に彼らに操作されていると考えていた。クーパーは、イルミナティはビルダーバーグ・グループによって支配されている秘密の国際組織であるとし、コロンブス騎士団、フリーメイソン、スカル・アンド・ボーンズやその他の組織と共謀していると述べている。その究極の目的は、新世界秩序の実現であると彼は述べている。クーパーによると、イルミナティの陰謀者たちは自らの利益のために宇宙人の脅威を作り出しただけでなく、世界を乗っ取るために地球外生物と積極的に共謀してきた。クーパーは、ベセスダ海軍病院の16階の窓から落下して死亡したジェームズ・フォレスタルは秘密の委員会とされているマジェスティック12と関係があり、JASON諮問機関の科学者たちはイルミナティの高位メンバーである三極委員会のエリート集団と外交問題評議会の執行委員会のメンバーに直属していると考えていた。