東京メトロ南北線
建設費用として52億7,622万9,000円を計画し、31億6,900万円が認められる。
目黒 - 桐ケ丘間の建設は1976年(昭和51年)9月に着工、1981年(昭和56年)3月開業予定で、本年度は建設工事のための調査・設計などの準備および車両基地用地の取得と一部土木工事に着手する計画であった。後に用地取得と土木工事の着手は見送ったことから、最終的な建設費用は5,000万円に縮小している。ただし、建設の実績はない。
1962年(昭和37年)6月の都市交通審議会答申第6号において、東京7号線は「目黒方面より飯倉片町、永田町、市ケ谷、駒込及び王子の各方面を経て赤羽方面に至る路線」として示された。8月29日の建設省告示第2187号により、都市計画第7号線(東京都市高速鉄道第7号線)として、目黒駅 - 岩淵町間(20.5 km)の都市計画が決定した。
帝都高速度交通営団(東京メトロの前身。以下、営団と略す)はこれに基づいて同年10月16日、第7号線 上大崎(目黒) - 赤羽町(桐ケ丘)間(22.5 km)の地方鉄道敷設免許を申請した。都市計画路線上は岩淵町(現・赤羽岩淵)が終点であるが、車両基地への引き込み線を旅客営業するため、桐ケ丘(旧地名の赤羽町5丁目)まで申請を行ったものである。しかし、1964年(昭和39年)6月4日、東京都も第7号線 目黒 - 赤羽間(21.0 km)の地方鉄道敷設免許を申請したため、競願状態となった。
1972年(昭和47年)の答申第15号では、将来の検討対象とされていた埼玉方面への延伸区間が川口市中央部 - 浦和市東部間と改められた。その後1985年(昭和60年)の運輸政策審議会答申第7号では、目黒 - 清正公前(現:白金高輪駅)間を6号線(都営三田線)と共用するものとされ、また埼玉県内は鳩ヶ谷市中央経由で東川口から浦和市東部へと変更された。
これに伴うダイヤ改正は9月22日に実施され、9月25日までは「予行運転」として新規開業区間は回送列車として運転。そのため9月22日より9000系が東急目黒線の営業列車に、東急3000系が南北線の営業列車にそれぞれ使用開始。
2001年(平成13年)3月28日:埼玉高速鉄道線と相互直通運転開始。
2004年(平成16年)4月1日:帝都高速度交通営団の民営化により東京地下鉄(東京メトロ)に承継。
2008年(平成20年)6月22日:東急目黒線武蔵小杉 - 日吉間延伸開業に伴って、相互直通運転を日吉まで延長。
2012年(平成24年) 3月30日:本駒込駅 - 赤羽岩淵駅間で携帯電話の利用が可能となる。 8月30日:後楽園駅 - 本駒込駅間で携帯電話の利用が可能となる。 9月13日:市ケ谷駅 - 後楽園駅間で携帯電話の利用が可能となる。
2013年(平成25年)3月21日:目黒駅 - 市ケ谷駅間で携帯電話の利用が可能となる。
2015年(平成27年)3月10日 - 3月13日:全駅統一で使用されていた発車サイン音を、白金台 - 赤羽岩淵間各駅でそれぞれ異なるものへ変更。
2022年(令和4年) 1月28日:品川 - 白金高輪間約2.5 kmの鉄道事業許可を国土交通大臣に申請。 3月28日:国土交通大臣が品川 - 白金高輪間約2.5 kmの第一種鉄道事業を許可。 4月1日:8両編成の運転を開始。
2023年(令和5年)3月18日:東急新横浜線・相鉄線と直通運転開始。
この間も、北区は大蔵省、関東財務局に対して車両基地用地の払い下げを要望したが、建設をめぐって営団地下鉄と東京都が対立していることから、判断は保留とされた。
その後、1962年(昭和37年)6月8日の都市交通審議会答申第6号において、第5号線の分岐線 大手町 - 下板橋間は都営地下鉄(東京都交通局)6号線(→三田線)の一部として切り離され、新たに7号線が「目黒方面より飯倉片町、永田町、市ケ谷、駒込及び王子の各方面を経て赤羽方面に至る路線」と制定されたことで、北区の地下鉄誘致運動は第7号線へと変わった。しかし、都市交通審議会答申第6号では第7号線は1970年(昭和45年)着工、1975年(昭和50年)完成とされており、目黒から岩淵町間に加えて営団地下鉄や地元は桐ケ丘まで延伸し、旧TOD第1地区を転用した西が丘車両基地を設けることを考えていた(後述)。
さらに1975年(昭和50年)完成予定では遅すぎるということで、北区は早期着工の要望を行い、第7号線は1964年(昭和39年)には着工されるのではないかとの報道もあった。しかし、北区の期待とは裏腹に、第7号線においても建設をめぐって営団地下鉄と東京都が対立し、また地下鉄の車両基地を予定していた旧TOD第1地区の払い下げは難航した。
2014年7月、都が公表した「品川駅・田町駅周辺まちづくりガイドライン2014」では、品川駅を東西に貫く鉄道新線を検討することが盛り込まれた。
2015年7月10日、都は「広域交通ネットワーク計画について ≪交通政策審議会答申に向けた検討のまとめ≫」を発表。その中の「整備について検討すべき路線」のひとつとして盛り込まれた。当時の東京都知事の舛添要一は、「都市集積の進む品川と都心部との間はあまり便利が良くないので、それを結ぶ路線を今後検討すべき路線として抽出した」と説明している。
2016年4月に出された交通政策審議会答申第198号では、「国際競争力の強化に資する鉄道ネットワークのプロジェクト」として取り上げられた。
2018年5月15日、国土交通省による「東京圏における国際競争力強化に資する鉄道ネットワークに関する検討会」の第1回検討会が行われ、東京8号線(有楽町線)豊洲駅 - 住吉駅間延伸(「東京直結鉄道」参照)とともに検討会による調査対象路線に選ばれた。東京メトロは完全民営化方針を理由に事業主体となることに消極的な姿勢を示していたが、2021年7月8日行われた第5回小委員会と、同年7月15日に示された同検討会の答申において、東京メトロが主体となって整備を進めるのが適切だとする素案を示すとともに、国や東京都が建設費を補助する方向性を示した。