東京メトロ千代田線
2011年10月以降運行休止となり、2012年3月17日のダイヤ改正をもって運行中止となった。さらに2016年3月26日のダイヤ改正をもって、唐木田方面への「メトロホームウェイ」も廃止となった。
これらの列車の運転開始に併せて、小田急線内では成城学園前駅に一部列車が停車している。また、一般の列車と同様に地下鉄線内では東京メトロの運行乗務員(運転士・車掌)が乗務し、乗務員交代のため代々木上原駅に停車するが、同駅では旅客の乗降は扱わない。
これらの列車は東京メトロ線内のみの利用はできず、利用するには距離に関係なく小田急線(箱根登山線を含む)と東京メトロ線に跨って利用することが必要である(例:北千住駅→表参道駅は不可、表参道駅→成城学園前駅は可能など)。なお、小田急線内ならびに箱根登山鉄道線内のみの利用は可能である。
2009年より、それまで通勤形電車で運転されていた臨時列車に代わって特急ロマンスカーが臨時列車に運用されるようになった(「丹沢もみじ号」→「メトロもみじ号」、「初詣&初日の出号」→「メトロニューイヤー号」)。
60000形「MSE」は小田急線と東海旅客鉄道(JR東海)御殿場線を直通する特急「ふじさん」にも充当されているため、システム的には千代田線 - 小田急線 - 御殿場線の直通運行も可能であり、2018年12月2日には小田急トラベル主催の「MSE運行10周年記念ツアー」用団体臨時列車として、綾瀬駅発御殿場駅行き「メトロあさぎり号」が初めて運行されている。
東京メトロが2015年6月から9月までホームページ上において発車メロディ(発車サイン音)に使用する楽曲のリクエストを募集した結果、乃木坂駅のメロディとして乃木坂46の「君の名は希望」が採用され、2016年3月26日に使用を開始した。音源は当時同グループのメンバーだった生田絵梨花がピアノで演奏したものが使用されている。
その他の駅については、2018年10月6日に代々木公園駅、同月13日に日比谷駅、同月27日に代々木上原駅と北千住駅を除く全駅で使用を開始した(代々木上原駅と北千住駅では引き続きブザーを使用)。制作は全てスイッチが担当し、塩塚博、福嶋尚哉、大和優子の3名が作曲を手掛けた。
上表の数字は各駅の番線、【】内は作曲者を表す。
9月11日:予備車不足により07系(07-101編成)が東西線編成と同様の青帯で千代田線で運用開始。12月まで。
2009年(平成21年)9月9日:JR東日本が新たな直通用車両としてE233系(2000番台)を導入。
2010年(平成22年) 1月1日:臨時の特急ロマンスカー「メトロニューイヤー号」が北千住 - 片瀬江ノ島間で運行され、元日の臨時列車に小田急ロマンスカー60000形「MSE」が初めて運用される。 11月4日:16000系営業運転開始。
2011年(平成23年) 3月14日:同月11日に発生した東北地方太平洋沖地震(東日本大震災)による発電所の停止に伴う電力供給逼迫のため、東京電力が輪番停電(計画停電)を実施。これに伴い、小田急小田原線・多摩線との相互直通運転および特急ロマンスカーの運転が休止される。 4月1日:小田急小田原線・多摩線との相互直通運転が平日の朝・夕ラッシュ時のみ再開される。 4月29日:特急ロマンスカーの運転が再開される。 7月2日:土休日の小田急小田原線・多摩線との相互直通運転が再開される。 9月12日:平日日中時の小田急小田原線・多摩線との相互直通運転が再開され、東北地方太平洋沖地震発生前の運行に戻る。
2012年(平成24年) 8月30日:綾瀬駅 - 湯島駅間で携帯電話の利用が可能となる。 12月26日:霞ケ関駅 - 代々木上原駅間で携帯電話の利用が可能となる。