2004年12月に、大井町線用9007Fの集電装置は菱形から雪が付着しにくいシングルアーム式パンタグラフに換装された。大井町線は線内に検車区が無く、パンタグラフに付着した雪を落とすことが難しいためである。ほかの大井町線用車両についても同様に換装されている。2006年3月18日から、土休日に数往復、大井町線から田園都市線中央林間駅までの直通電車（大井町線内各駅停車・田園都市線内急行運転）が設定されたが、9000系は使用実績が無い。このため、田園都市線との誤乗防止目的で施された車体前面グラデーションカラー化と「大井町線」と書かれたステッカー貼付は、急行運転開始まで貼付されていなかった。さらに、2008年3月28日からは大井町線で急行運転が開始されたが、これについても6両編成の新型車両6000系が導入されたため9000系はその後も専ら各駅停車の運用に就いている。大井町線急行運転開始前に大井町線の保安装置がATCに変更されることから、大井町線所属車両のATC改修工事に従う車両不足を補う必要が生じた。このため、9001Fが2007年8月25日に5両編成に組成した上で大井町線に転用し、同年8月27日から2008年3月27日までの7か月間大井町線で営業運転に就いた。この際、3両（サハ9801-デハ9301-サハ9701）は休車とされた。その後再び8両編成に戻され、2008年5月20日に東横線に復帰した。なお、行先表示器の字幕は9007Fと同様の「各停表示なし・前面の英字が大文字と小文字の組合わせ・側面は日本語表記のみ」のタイプで、東横線所属編成がみなとみらい線対応幕に交換する前に使用していたものを流用していた。また、9001Fなどパンタグラフのシングルアーム式換装が行われていない編成も存在したが、2014年までにシングルアーム式に統一された。
2001年3月28日には、東横線で特急運転が開始された。この際、列車種別による列車運用の分離は廃止となり、9000系についても特急から各駅停車まですべての運用に使用された。2004年2月1日から、みなとみらい線が開業し、東横線との相互直通運転が開始された。東横線の列車がほぼ全てみなとみらい線まで直通する形態をとり、9000系もみなとみらい線元町・中華街まで運用範囲を広げた。みなとみらい線開業にあたり、事前に地下化される区間を含めてみなとみらい線内での試運転が実施され、9008Fが2003年10月に一度運用を離脱し、横浜高速鉄道Y500系Y516Fとともに使用された。搬入は、同年11月に東白楽駅反町寄りの仮設地下搬入線路から行われ、搬入線路へは長津田車両工場からトレーラーで陸送された。
1986年から1991年にかけて、東横線用の8両編成が14編成（9001Fから9006F、および9008Fから9015F）、大井町線用の5両編成が1編成 (9007F) 導入された。東横線の車両は元住吉検車区、大井町線の車両は長津田検車区が管理している。導入当時の東横線では急行と各駅停車の列車運用が分離されていたが、9000系は急行・各駅停車の双方に運用された。また、大井町線では各駅停車のみの運転であるほか、早朝・深夜には鷺沼車庫への出入庫を兼ねた田園都市線直通電車への充当もある。大井町線への導入に先立っては、乗務員の習熟訓練を目的として1986年11月の1か月弱ほど中間3両を抜き取られた9001Fが大井町線で一時運用された。その後、1989年8月から1991年3月にかけては、大井町線車両のCS-ATC搭載工事にともなう編成数の確保を目的として、9001Fが前回同様に大井町線で一時運用された。この2度目の9001Fの大井町線での運用は約1年7か月と長期に渡ったことから1990年10月から1991年2月まで9001Fから抜き取って留置されていた中間車3両を9008Fの中間車3両と交換して走行距離を調整した。1996年、車輪のきしり音対策の試験のため、大井町線用の9007Fが数日間3両化されてこどもの国線で運用された。
1945年（昭和20年）9月2日、米戦艦「ミズーリ」艦上で行われた日本の降伏文書の調印式を受けて、日本軍全軍の武装解除、戦闘停止が発動された。10月15日には大日本帝国海軍の軍令部門である軍令部が、11月30日には軍政部門である海軍省が廃止された。これを受け、12月1日には、海軍省が担ってきた復員などの業務を引き継ぐために第二復員省が発足したが、これも復員の進展に伴い、1946年（昭和21年）6月15日には第一復員省（陸軍省）と統合され、内閣の外局たる復員庁において第二復員局となった。1947年（昭和22年）末ごろより、旧海軍佐官級の同局員を中心に、連合国軍最高司令官総司令部（GHQ）やアメリカ極東海軍司令部（COMNAVFE）の要員と懇親を深めつつ、海軍を含めた再軍備の計画が練られるようになった。一方、もともと海軍が担っていた日本周辺海域における法秩序維持任務はしばらく宙に浮くことになったが、治安悪化や輸入感染症の流行に伴い、不法入国船舶監視本部を経て、1948年（昭和23年）、連合国軍占領下の日本において洋上警備・救難および交通の維持を担当する文民組織として、運輸省（現在の国土交通省）の外局として海上保安庁が設立されることとなった。このとき、第二復員局から掃海業務を引き継いでいた運輸省海運総局掃海管船部掃海課（田村久三課長）も、保安局掃海課として海上保安庁に移管されることとなった。ただし創設当時は、武装した海上保安機構に対する極東委員会での反発を考慮したGHQ民政局の指示を受け、巡視船が軍事用ではないと明示するため、排水量・武装・速力に厳しい制限が課されていた。1950年（昭和25年）10月、吉田茂内閣総理大臣が主催する会食の席上、極東海軍司令官（CNFFE）C・ターナー・ジョイ中将より、野村吉三郎元海軍大将に対して、ソ連労農赤色海軍から返却されたあと横須賀港に係留されているタコマ級フリゲート10隻の貸与を認めてもよい旨、非公式の打診があった。この打診を受けて、野村元大将は、保科善四郎元中将および復員庁第二復員局の元海軍軍人とともに海軍再興の私的な検討に入った。1951年（昭和26年）1月、保科元中将は富岡定俊元少将、吉田英三元大佐たちととも海軍再建案を取りまとめ、極東海軍司令部参謀副長（DCSTFE）アーレイ・バーク少将に提示した。計画はバーク少将の助言による修正を経て1952年（昭和27年）1月に受領され、2月には吉田首相にも説明された。