東京メトロ丸ノ内線
1925年(大正14年)3月30日、当時の内務省が告示した「東京都市計画高速度交通機関路線網」の5路線のうち、第4号線新宿駅 - 四谷見附 - 日比谷 - 築地 - 蛎殻町 - 御徒町 - 本郷三丁目 - 竹早町(文京区小日向付近) - 大塚駅間20.0 kmに位置付けられたルートを前身とする路線である。
東京23区の前身にあたる東京市は前述の「内務省告示第56号」に基づいて、同年5月16日に第4号線新宿 - 大塚間の路線免許を取得する。東京市は市営地下鉄建設の第1期計画として、第3号線渋谷 - 巣鴨間と第5号線池袋 - 洲崎間の建設に着工しようとするが、東京市には多額の公債があり、財政悪化を懸念した内務省と大蔵省の反対があり、許可を得ることができなかった。
東京市は1932年(昭和7年)10月に都市計画第3号線渋谷駅 - 桜田本郷(現・西新橋付近) - 東京駅前間(8.4 km)および都市計画第4号線新宿 - 四谷見附 - 日比谷 - 築地間の(7.3 km)路線免許(全区間ではなく一部の区間)を、東京横浜電鉄(東急電鉄の前身)系列の総帥、五島慶太が率いる東京高速鉄道に譲渡した。このうち第3号線渋谷 - 新橋間は東京高速鉄道線(現在の銀座線)として開業している。 さらに東京高速鉄道は1937年(昭和12年)2月、第3号線と第4号線を結ぶ連絡線を計画し、四谷見附 - 赤坂見附間(1.4 km)の路線免許を取得する。この計画に合わせて1938年(昭和13年)に開業した赤坂見附駅は、当初から二層構造となっている。
平日朝夕ラッシュ時は約4分間隔、日中は6分40秒間隔(うち本線直通30分間隔)で運行されている。
中野坂上駅 - 方南町駅間を往復する列車と池袋駅 - 方南町駅間の本線直通列車が基本的に運転されている。朝夕と深夜には池袋駅 - 中野富士見町駅間の列車、早朝と休日夕方に中野富士見町発方南町行きの列車、入庫の関係で平日終電頃の2本のみ荻窪発中野富士見町行きの列車(中野坂上駅で方向転換を行う)がある。
車両は2000系と02系の6両編成が使われる。分岐線には本線との直通列車を除き、銀座線で使われていた100形(1968年5月運用終了)、2000形(1993年7月運用終了)、本線運用から外れた500形(1996年7月運用終了)といったすべて非冷房の中古車両が永らく主力として使用されていた。1996年に登場した02系80番台は、本線とのサービス格差をなくす目的で開業以来初めて分岐線専用に新製された。2022年8月のダイヤ改正より全列車が6両編成に統一され、3両編成の02系80番台は運用を離脱した。
御茶ノ水駅付近で神田川を橋梁で渡る。この区間は82.1 mで、神田川橋梁は横河橋梁製作所(現:横河ブリッジ)製、延長は36.0 mである。曲線半径180 mの区間にあり、淡路町駅方面に向かって下り18 ‰の勾配区間に位置することから、左右の橋台で65 cmの高低差がある。
中央快速線並びに中央・総武緩行線御茶ノ水駅の地下を横切るが、丸ノ内線建設史(上巻)によれば、この区間(延長約40.1 m)は地下区間ではなく、地上区間(跨線橋、鉄道同士の立体交差)となっている。丸ノ内線が地下を通過するにあたり、中央快速線はPC桁橋、中央・総武緩行線はコンクリートの壁式ラーメン構造で軌道を支持してから、丸ノ内線のトンネルを構築している。
本路線は開業以来、保安装置に打子式ATS装置を使用し、最高速度は65 km/h、1981年(昭和56年)11月以降の全線所要時分は本線49分50秒、分岐線7分00秒で運転されていた。その後、1996年5月の西新宿駅開業時に本線の所要時分は50分40秒に増加した。
そして、1998年(平成10年)3月7日には全線での新CS-ATC化を踏まえたダイヤ改正を実施し、02系統一による車両性能の向上(旧型車両と比較して、02系は30 km/h以上の加速性能が優れている)と曲線および分岐器通過速度の向上、さらに本線の最高速度を75 km/hに向上させ、全線所要時分を本線48分15秒(2分25秒短縮)、分岐線6分20秒(40秒短縮)に短縮した。所要時分の短縮により、車両の運用本数を増やさずに朝ラッシュ時に1本の増発を行っており、1時間あたりの最大運転本数は31本(一部1分50秒、平均1分55秒間隔)から32本(1分50秒)に増発した。
2001年(平成13年)2月には本線において、駅停止精度の向上及び定時運転の確保を図るため、定位置停止装置 (TASC) の使用を開始した。続いて分岐線においても2002年(平成14年)11月からTASCの使用を開始している。
その後、後述するホームドアの設置に伴い全線所要時間に見直しがあり、2007年(平成19年)8月30日のダイヤ改正では1分25秒増加した49分40秒となった。分岐線は6分25秒となっている。