東京山手急行電鉄
京浜線(東海道本線)の大井町駅を起点とし、池上電気鉄道線の雪ヶ谷駅、東京横浜電鉄東横線の自由ヶ丘駅、玉川電気鉄道線の駒沢駅、小田急線の梅ヶ丘駅、計画中の渋谷急行電鉄と京王電気軌道線が交差する明大前駅、中央本線中野駅、西武鉄道村山線の新井薬師前駅、武蔵野鉄道武蔵野線の江古田駅、東武東上本線の下板橋駅と山手線支線の板橋駅、山手線・東北本線の田端駅、常磐線・東武伊勢崎線の北千住駅付近を経て、寺島町・大島町・砂町を経由し洲崎町に至る予定であった。
また1925年(大正14年)に東京特別都市計画高速鉄道網として、東京地下鉄道が計画していた現在の銀座線新橋駅以北のほかに、東京市(1943年〈昭和18年〉に東京府との合同で東京都となる)が4本の路線を建設する計画を立てており、その中に5号線として池袋 - 一ツ橋 - 永楽町(東京駅) - 中橋広小路 - 永代橋 - 洲崎間という路線が存在したが、東京山手急行電鉄ではこの路線との直通運転も計画していたといわれる。
1936年(昭和11年)には、前述のように終点を駒込駅に変更し、以東の区間を放棄した。
井の頭線が京王線・玉川上水の下をくぐる明大前駅付近の構造物に複々線分の用地があるが、これは現在の井の頭線に加えて東京山手急行電鉄免許線が通ることを考慮したためといわれる 。