一方、東京の西に伸びる中央本線は、私鉄の甲武鉄道が建設した。1889年(明治22年)4月11日の新宿-立川間を皮切りに順次開通し、新宿より都心側では1895年(明治28年)4月3日に飯田町駅まで開通した。東京の東に延びる総武本線は、やはり私鉄の総武鉄道が建設した。総武鉄道の資金力では隅田川を横断することが難しかったこともあり、隅田川の東側に位置する両国橋駅(後の両国駅)をターミナルとして1904年(明治37年)4月5日に開通した。官設鉄道と孤立して建設された日本鉄道の資材輸送が問題になったことから建設されたのが山手線で、1885年(明治18年)3月1日に赤羽-品川間が開通し、続いて田端-池袋間が1903年(明治36年)4月1日に開通した。この開通により官設鉄道線と日本鉄道線が連絡され、特に貨物輸送の面では市街地を荷車で運搬する必要が無くなった。しかし旅客輸送の面では当時山手線はまだ単線で不便であったことから、南北を乗り継ぐ旅客は新橋駅と上野駅の間で徒歩または人力車により連絡するのが普通であった。1882年(明治15年)には新橋と上野の間で馬車鉄道の運行が始まり、1時間に70台もの馬車が出発するほどの大盛況となった。1903年(明治36年)に馬車鉄道は路面電車に置き換えられたが、もともと繁華街の路面に敷かれていたこともあり増大する交通需要に対応しきれず、事故が多いことも問題となっていた。こうしたことから、自然に新橋と上野を結ぶ鉄道路線の計画が生まれることになった。

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