東急大井町線
起点の大井町駅を西に向けて高架で出発する。右手にはJR東日本の東京総合車両センターがあり、山手線用の車両などが留置されている姿が見える。下神明駅の西端では、足元を品鶴線(横須賀線・湘南新宿ライン・相鉄線直通列車)が、頭上を東海道新幹線が通る3層の立体交差となっている。なお、品鶴線のこの地点は旧蛇窪信号場にあたる。右に都立大崎高校を見て進み、左カーブに差しかかるところが戸越公園駅。上り勾配で国道1号を跨ぐとそのまま高架の中延駅へ。その国道1号の地下を都営浅草線が通っているが、一旦改札を出て乗り換えが可能である。またこの区間は東急線で最初に立体化された区間でもある。一旦地平に下りた荏原町駅では、暗渠化された立会川が直下を流れる。再び高架に上がると池上線を跨ぐ旗の台駅である。
品鶴線の旧蛇窪信号場を高架で横切っている。
蛇窪の二重跨線線路橋。
2021年3月13日現在、急行と各駅停車が運転されている。大部分は大井町駅 - 溝の口駅間の折り返し運行となっているが、一部に田園都市線直通列車があり、鷺沼駅・長津田駅・中央林間駅発着で運転される。
田園都市線の混雑緩和を目的とした特定都市鉄道整備事業計画の認定を1995年に受け、「大井町線大岡山 - 二子玉川園(当時)間改良工事および田園都市線二子玉川園 - 溝の口間複々線化工事」として工事が進められた。
当初は、上記の事業名称にもある通り大井町線内の改良区間は大岡山から二子玉川までで、急行運転も同区間のみとされた。また、急行待避設備は等々力駅に上り(大井町方面行)、尾山台駅に下り(溝の口方面行)に急行通過線を上下線別々に設置し、同時に両駅を地下化する計画であった。
しかし、2000年に計画が変更されて改良区間に大井町 - 大岡山間も追加され、これにより大井町線改良工事は同線全区間が対象となった。同時に、前項で述べた急行通過線は、上下線ともに等々力駅に集約して設置するように変更された。