都営新宿線直通運転ネットワーク

都営線は段階的に開業した。最初の区間である岩本町〜東大島間は1978年12月21日に開業した。直通運転は次の段階で始まる。1980年3月16日に新宿〜岩本町間が開業し、1978年10月に開業していた京王新線（新宿〜笹塚間の別線）を経由して、京王帝都電鉄（現・京王電鉄）との相互直通運転が開始された。当初は岩本町以東のトンネルが6両編成にしか対応しなかったため、長い京王車は岩本町で折り返していたが、ホーム延伸に伴い、京王車の乗り入れ区間は1987年12月に大島まで、1991年9月に本八幡まで東へ延ばされた。都営線自体は1989年3月19日に東の終点・本八幡（千葉県市川市）へ達し、全長23.5 kmの路線が完成した。

笹塚から先、ネットワークは京王の路線網へと広がる。多くの列車が新宿から京王新線へ直通し、そこから大部分が京王線・相模原線を経由して西郊の橋本・京王多摩センターへ向かい、残りは笹塚で折り返す。京王動物園線への直通運転は2006年9月1日に始まったが、この直通は年を経るなかで休止と再開を繰り返してきた。さらに西へ達したこともある。一部のラッシュ方向・土休日の列車は相模原線の分岐を越えて京王高尾線の高尾山口まで運転されており、歴史的には京王線の京王八王子と大島を結ぶ急行も存在した。こうした長距離の運用は、朝は東行きで都心へ、夕方は外向きへと、通勤流動に合わせて設定されてきた。

編成長をそろえることも繰り返しの課題だった。京王車は1981年9月1日に初めて10両編成で本路線に入り、2006年9月1日からは橋本方面の直通列車の大半が10両となった。京王の8両編成は2007年9月3日に直通運用から退いた。都営の車両もこれに続き、2022年8月11日からは本路線の全列車が10両編成で運転されている。共通の1,372 mm軌間は、この事業者をまたぐネットワークを物理的に成立させる決定的な特徴であり続けており、本路線は都営地下鉄で唯一東京外へ出る路線として、東端で千葉県へ、西端では京王の領域へと深く乗り入れている。

多くの列車が新宿から京王新線へ直通する。そこから大部分が京王線・相模原線を経由して橋本・京王多摩センターへ向かい、残りは笹塚で折り返す。急行は新宿〜本八幡の全区間で運転される。京王高尾線（高尾山口）や京王動物園線へのより遠方への直通は時期によって設定され、終日運転ではなくおおむねラッシュ方向や土休日の運用となっている。

• 19781978年12月21日、都営新宿線の最初の区間として岩本町〜東大島間（6.8 km）が開業した。本路線は計画段階で「10号線」と呼ばれ、同年に新宿線へ改称された。
• 19801980年3月16日、新宿〜岩本町間（7.3 km）が開業し、1978年10月31日に供用を開始していた京王新線を経由して、京王帝都電鉄（現・京王電鉄）との相互直通運転が始まった。当初は岩本町以東が6両編成対応だったため、8両・10両編成の京王車は岩本町で折り返した。
• 19811981年9月1日、京王車の一部列車で10両編成による乗り入れが始まった。
• 19871987年12月20日、全線でホームが延伸され、京王車の乗り入れ区間が岩本町から大島まで延長された。
• 19891989年3月19日、最後の区間として篠崎〜本八幡間が開業し、新宿〜本八幡（千葉県市川市）間23.5 kmの全線が開通した。
• 19911991年9月1日、本八幡駅（本設駅）が開業し、京王車の乗り入れ区間が本八幡まで延長された。
• 20062006年9月1日、相模原線経由で橋本・京王多摩センター方面へ向かう直通列車の大半が10両編成となり、京王線経由で京王動物園線への直通運転が始まった。
• 20072007年9月3日、京王車の8両編成運用が消滅し、10両編成に統一された。
• 20222022年8月11日、長く8両編成中心で運転されてきた本路線の全列車が10両編成に統一された。