神奈川東部方面線
このような背景を踏まえて、 1985年(昭和60年)7月の運輸政策審議会答申第7号において、「二俣川から新横浜を経て大倉山・川崎方面へ至る路線の新設」として、二俣川 - 鶴ケ峰 - 上菅田町 - 新横浜 - 大倉山、新横浜 - 下末吉 - 川崎が位置づけられた。また、検討路線として川崎 - 臨海部方面が位置づけられた。さらに、「東京急行電鉄東横線の複々線化および目蒲線の改良」として東横線 大倉山 - 多摩川園間の複々線化と目蒲線 多摩川園 - 目黒間の改良、「東京6号線(現 都営地下鉄三田線)および東京7号線(現 東京メトロ南北線)と目黒駅において相互直通運転を行なう」ことが示された。
1997年(平成9年)2月21日に二俣川 - 大倉山間で東海道貨物線の羽沢駅に接続させ、新横浜 - 川崎間を中止する案が、横浜市議会で議論されたが、この時は採用されなかった。翌1998年(平成10年)4月には羽田アクセス協議会が神奈川東部方面線協議会に名称変更した。
これにより、鉄道事業者が莫大な新設建設費を直接負担することなく新線を整備することが可能となった。
2004年9月に公表された相鉄とJRの計画は、神奈川県や横浜市が計画していた「神奈川東部方面線」に近いものであったが、交通結節点の新横浜駅を経由しないため、新たな計画が実現した場合に期待される効果は、県央部から都心への時間短縮効果のみであった。そのため、県や市は「そのままの計画では効果が薄い」として計画に介入を行った。さらに、この計画が実現すれば横浜駅で相鉄から東横線に乗り換えて東京都心へと向かう乗客をJRに奪われることを危惧した東急が2005年度末頃から計画に参加することになる。その結果、相鉄とJRの直通運転の計画を据え置きつつ、さらにこれを延伸するという形で費用は増えるものの新横浜駅を経由した東急との直通運転も行うということで得られる効果がより多い「神奈川東部方面線」として整備して行くこととなった。
なお、第7号答申および第18号答申に基づき、目蒲線は多摩川駅で分割されて目黒線となり、2000年(平成12年)に三田線および南北線と相互直通運転を開始した。2008年(平成20年)までに東横線 多摩川駅 - 日吉駅間の複々線化工事が完了し、日吉駅まで目黒線が乗り入れている。
西武鉄道では横浜駅方面と比べ利用が少ないことが見込まれることなどを理由に、東急新横浜線及び相鉄線方面には乗り入れないこととなった。
2009年(平成21年)10月20日:相鉄・JR直通線の工事施工認可を国土交通省から受ける。
2010年(平成22年) 3月15日:西谷 - 羽沢間の都市計画決定(横浜国際港都建設計画都市高速鉄道第6号相鉄・JR直通線)。 3月25日:相鉄・JR直通線の起工式が行われる。
2012年(平成24年)10月5日 羽沢駅 - 日吉駅間の都市計画決定(横浜国際港都建設計画都市高速鉄道第7号相鉄・東急直通線)。 相鉄・東急直通線の工事施工認可を国土交通省から受ける。
2013年(平成25年)4月23日:鉄道・運輸機構が相鉄・JR直通線の開業時期の延期(2018年度内開業)を発表した。
2016年(平成28年)8月26日:鉄道・運輸機構が相鉄・JR直通線を2019年度下期へ、相鉄・東急直通線を2022年度下期へ、それぞれ開業時期の再延期を発表。
2018年(平成30年) 12月13日:西谷駅 - 新横浜駅間の路線名称が相鉄新横浜線、新横浜駅 - 日吉駅間の路線名称が東急新横浜線と発表される。 12月31日:一部報道において、相鉄・JR直通線が2019年12月開業で調整していることが明らかになる。
2019年(平成31年・令和元年) 3月28日:相鉄・JR直通線の開業日が2019年11月30日と発表された。