都営地下鉄三田線
4 km) 開業。6000形電車が4両編成で営業運転開始。当時同電車の帯色は「赤」だった。
1969年(昭和44年)8月1日:志村駅を高島平駅に改称。
1970年(昭和45年)7月:ラインカラーを導入(当線は青)。この後6000形電車の帯色が「赤」から「青」へ変更された。
1972年(昭和47年) 5月14日:6両編成の運行を開始。 6月30日:日比谷 - 巣鴨間 (7.3 km) 開業。 8月29日:東京都が、東武鉄道が所有していた和光市 - 高島平間の地方鉄道敷設免許のうち、三園町(現・西高島平) - 高島平間について譲受するための申請を行う。
1973年(昭和48年) 4月28日:三園町 - 高島平間の地方鉄道敷設免許譲受。 11月27日:三田 - 日比谷間 (3.3 km) 開業。 12月31日:労働争議により、都営地下鉄の大晦日から元日にかけての終夜運転を中止。
1976年(昭和51年)5月6日:高島平 - 西高島平間 (1.5 km) 開業。新高島平駅、西高島平駅には、都営地下鉄初めてとなる自動改札機を試験設置。
1978年(昭和53年)7月1日:都営三田線に改称。
1985年(昭和60年)7月11日:運輸政策審議会答申第7号において、都営6号線の目黒延伸が確定する。
1986年(昭和61年)12月31日:三田線の大晦日 - 元日終夜運転を再開。
1988年(昭和63年)8月18日:帝都高速度交通営団と「営団7号線目黒ー清正公前鉄道線路を都6号線が使用することに関する基本事項についての覚書」を結ぶ。
2000系(6両編成)

2000系
1989年(平成元年) 3月30日:東京都が、三田 - 清正公前(現・白金高輪)間の第1種鉄道事業免許ならびに清正公前 - 目黒間の第2種鉄道事業免許を申請する。 5月6日:6000形1編成(6両)を冷房化。三田線で初めての冷房車となる。 5月24日:3月30日に申請した鉄道事業免許が東京都に交付される。同時に泉岳寺 - 三田間の第1種鉄道事業免許が廃止される。この時点で、目黒延伸は1995年(平成7年)10月開業予定とされていた。
1992年(平成4年)7月17日:三田 - 清正公前間の建設工事に着手。
1993年(平成5年)6月23日:6300形電車営業運転開始。
1994年(平成6年)11月1日:全線でAM放送を受信できるサービスを導入。
1999年(平成11年) 3月29日:高島平駅にホームゲート(ハーフハイト型ホームドア)を試験設置。 8月:ホームゲートの設置を開始。 11月28日:6000形電車が営業運転終了、翌29日から6300形電車のみでの運転となる。 12月3日:信号保安設備がT形ATSから新CS-ATCに、列車無線が誘導無線から空間波無線に更新。同時に駅自動放送を変更。同日より水道橋駅の非常渡り線を使用停止(直後に撤去)。
2000年(平成12年) 1月24日:建設中の三田 - 白金高輪間のトンネル完成およびレール締結式が実施される。3月28日には列車入線試験が実施される。 4月20日:正式名称を都営三田線から三田線に改める。
東急目黒線は、2023年3月18日に開業した東急新横浜線・相鉄新横浜線を経由して相鉄本線・いずみ野線への直通運転が開始されている。後述するように乗り入れ対応の車両である6500形の導入計画を有している。また、東急目黒線の武蔵小杉駅の乗降客数の著しい増加と、新規に乗り入れる予定の相鉄に合わせて、この乗り入れ開始時までに三田線の8両編成化が計画されており、地上設備についても8両編成対応に順次改修を予定している。
6300形3次車については、相鉄直通対応工事を実施する予定との報道が2018年にあったが、その後2022年にコスト高などを理由に消極的と報道された。
相鉄側では21000系が目黒線・三田線・南北線・埼玉高速鉄道直通対応として製造され、東急側でも3020系を新造しており、また東急目黒線所属の既存車両(3000系と5080系)も8両編成化して相鉄直通対応を実施した。また、都交通局の車両においても8両編成の新型車両6500形を13本導入している。
続いて運輸大臣・東京都知事・営団総裁による会談が開かれ、都交通局による事業化が内定した。
同年6月8日運輸大臣提出の都市交通審議会答申第6号において分岐線は6号線として切り離され、5号線について営団が、6号線について都交通局が建設・営業する方針が正式に決定された。6号線は西馬込方面より五反田・田町(三田駅)・日比谷・春日町(当時の都電水道橋線・白山線停留場名。開業後の春日駅)・巣鴨および板橋区大和町(やまとちょう。当時の都電志村線停留場名。開業後の板橋本町駅付近)の各方面を経て、東武東上線上板橋駅および志村(当初は都電志村線の志村橋終点付近を想定。後に現・高島平駅に変更。)付近の各方面へ至る路線として示された。軌間は1435 mm(標準軌)を採用し、西馬込駅 - 泉岳寺駅間と馬込検車場(現・馬込車両検修場)は1号線(現・都営浅草線)と共用する予定であった。