都営地下鉄大江戸線
1968年(昭和43年)4月10日の答申第10号において、それまでの第9号線は第12号線に変更され、「新宿方面より春日町、上野、深川及び月島の各方面を経て麻布方面に至る路線」として示され、「なお、本路線は環状線とすることも考えられるので、路線の一部については、将来再検討することとする」とされた。この第10号答申では、京王線芦花公園方面 - 新宿 - 住吉町に至る都市計画第10号線(都営新宿線)が新たに制定されている(第9号線と京王線との乗り入れから、新たに制定された第10号線と京王線が乗り入れることに振り替え。第9号線→第12号線の他社乗り入れは計画はなくなった)。
1972年(昭和47年)3月の答申第15号では新宿方面 - 麻布方面を環状線とし、新宿から新宿に戻り、さらに新宿 - 高松(練馬区)間および東京8号線から削除した護国寺 - 目白 - 西落合間を加える形に変更された(現在の環状部・放射部に準じたルートと、旧8号線の西落合 - 護国寺間に整理される)。なお、同時に高松町(現:光が丘パークタウン付近)から大泉方面への延伸も検討されている。このうち、放射部にあたる光が丘駅 - 練馬駅 - 都庁前駅 - 新宿駅間が「都営12号線」として開業し、後に環状部延伸開業時に「大江戸線」と改称している。なお、支線にあたる西落合 - 護国寺間は免許申請しないこととされ、1985年(昭和60年)の運輸政策審議会答申第7号ではこの区間が削除されている(都市計画上は8号線として残存)。
建設費を削減するため、大阪市営地下鉄長堀鶴見緑地線(現在のOsaka Metro長堀鶴見緑地線)に次いで日本で2番目に鉄輪式リニアモーターミニ地下鉄が採用された。
新座市では、1972年の12号線免許申請段階では、同市片山に車庫及び車両工場を設置し、光が丘駅との間を5.3 kmの非営業の入出庫線で連絡する計画が存在し、また東京都から非公式に同市内への1駅設置と車庫建設を提案された経緯があり、車両基地として4ヘクタールの土地を無償提供する、市南部に設置するとみられる新駅(同市では「新座中央駅」と仮称している)周辺の約90ヘクタールを区画整理した上で大学や商業施設を誘致する、といった構想を公表し、早期延伸の実現を目指している。
また、2019年8月31日に埼玉県知事に就任した大野元裕は、延伸を公約に掲げている。
このほか、都庁前駅の引き上げ線を活用し、大泉学園町から南下して世田谷区を経由し都庁前駅に戻るという8の字型運転の構想がされたこともあるが、正式な計画として採用されるには至っていない。
2019年(令和元年)度の1日平均輸送人員は97万8,206人で、都営地下鉄4線の中では最も多い。都心回帰の追い風を受けて増加傾向で推移しており、環状部を中心に沿線の大型プロジェクトや大規模マンションの着工が相次いでいることなどから、今後も長期的には増加傾向が続くと状況が予想されている。
2020年(令和2年)度の最混雑区間(A線、中井→東中野間)のラッシュピーク時の混雑率は、122%(輸送力:15,600人/輸送人員:18,999人)となっている。
開業以降の輸送実績を下表に記す。表中、最高値を赤で、最低値を緑で表記。