thumb|upright=1.4|Tokio – schemat linii własnych metra obu systemów thumb|upright=1.4|Tokio – linie metra z przechodzeniem pociągów na koleje aglomeracyjne i regionalne thumb|upright=1.4|Aglomeracja Tokio (południowe Kantō) z pokazaniem linii innych kolei obsługiwanych przez pociągi metra – system kolei miejskiej w stolicy Japonii – Tokio.
System tokijskich kolei podziemnych tworzą dwie sieci należące do dwóch instytucji: Toei Subway (lub Toei Chikatetsu) pod zarządem (Tōkyō-to Kōtsū-kyoku) oraz Tōkyō Metro (Tōkyō Metoro) należące do Tokyo Metro Co., Ltd. (Tōkyō Chikatetsu Kabushiki-gaisha). Dysponują one łącznie 13 liniami o łącznej długości 312,4 km.
Dodając do tej liczby długość 12,2 km odrębnej, pojedynczej linii funkcjonującej w znacznej części pod ziemią, to długość sieci wzrasta do 324,6 km. Wraz z liniami kolei współpracujących, na które wjeżdżają wszystkie lub prawie wszystkie pociągi jadące liniami własnymi metra (i Rinkai-sen), system liczy 820 km. Istnieją też linie kolei aglomeracyjnych i regionalnych, na które wjeżdżają niektóre pociągi jadące liniami własnymi metra. Po ich uwzględnieniu system liczy 898 km (2008). Uwzględniając całość sieci kolejowej obsługiwanej tymi pociągami jest to najrozleglejszy system na świecie, a także jeden z najbardziej obciążonych: przewozi dziennie ok. 8 mln pasażerówPod względem liczby pasażerów odniesionej do długości linii więcej niż metro tokijskie przewozi tylko metro w Moskwie, a mniej więcej tyle samo metro w São Paulo i Hongkongu..
Wielkość sieci metra wynika z wielkości aglomeracji tokijskiej. 23 dzielnice tworzące Tokio liczą łącznie 8,5 mln mieszkańców. W zurbanizowanym obszarze południowego Kantō mieszka ok. 35 mln osób. Funkcjonuje także system aglomeracyjno-regionalny sieci krajowej (kolej JR Higashi Nihon) oraz kilkanaście linii kolei prywatnych i kolei „trzeciego sektora”. Naziemne pociągi JR (Japan Railways) obsługujące zarówno ruch aglomeracyjno-regionalny, jak i wewnątrzmiejski, są równie obciążone jak metro, które spełnia następujące funkcje: zapewnia szybką i wygodną komunikację na terenie miasta; umożliwia szybkie i punktualne dotarcie do stacji kolei naziemnych, także tych kursujących na liniach regionalnych i dalekobieżnych; zapewnia płynność połączeń w relacjach między miastem i strefą podmiejską.
Spośród 13 linii metra 8 ma wyloty i torowiska prowadzone na ziemi lub ponad gruntem na wiaduktach, zwykle na końcowych i początkowych odcinkach. Łącznie naziemna trasa metra ma długość ok. 32 km, co stanowi 10% systemu metra w Tokio. Około 280 km (90%) trasy tokijskiego metra znajduje się w tunelach pod powierzchnią ziemi.
Rys historyczny thumb|Tokio przed epoką metra: transport wodny na rzece Sumida, 1900 thumb|Tokio przed epoką metra: tramwaje i kolej elektryczna koło stacji na Chūō-sen, ~1925 Tokio było od dawna jednym z największych miast świata. W 1908 roku prefektura liczyła 2,67 mln mieszkańców. Budowę linii metra poprzedził rozwój tramwajów miejskich, ukształtowanie się podmiejskiej sieci elektrycznej kolei państwowej oraz sieci elektrycznych, prywatnych kolejek dojazdowych.
Sieć tramwajów miejskich, elektryfikowana od 1903 roku, była budowana w Tokio przez trzy prywatne przedsiębiorstwa. Połączyły się one w 1906 roku i tak powstała firma w 1911 roku wykupiona przez miasto. Sieć tramwajowa liczyła w latach 20. XX wieku 140 km toru, zaś apogeum rozwoju osiągnęła w latach 40., osiągając 210 km toru. Tramwaje używały nietypowego toru o prześwicie 1372 mm, który przyjęła też jedna z kolejek dojazdowych – Keiō (a za nią późniejsza linia metra Shinjuku-sen). Mimo ekspansji i wielkich potrzeb przewozowych, tramwaje były niedokapitalizowane i nie mogły być rozbudowywane poza granice miasta.
Jednocześnie z tramwajami zaczęła się elektryfikacja kolei sieci krajowej (1904, obecna linia JR JR Chūō pomiędzy Iidamachi i Nakano). W 1914 roku zelektryfikowano linię Tokio – Jokohama, a w 1932 roku ukończono budowę podstawowego układu tokijskiego węzła kolejowego, który służył również ruchowi lokalnemu. Z wyjątkiem pierwszej elektryfikacji były to inwestycje państwowe.
Spiritus movens pierwszej linii metra był przedsiębiorca , który, będąc pod wrażeniem kolei podziemnych stolic Zachodu, w 1917 roku wystąpił z inicjatywą budowy takiej kolei w Tokio. W 1920 roku magistrat zatwierdził pierwszy plan budowy sieci metra, jednakże nie był w stanie sfinansować budowy. Postanowiono więc odstąpić od monopolu miasta na transport i dopuścić inwestycje prywatne. Panu Hayakawa udało się zgromadzić środki na budowę metra i 30 września 1927 roku zarządzane przez niego przedsiębiorstwo Tōkyō Chika Tetsudō (pol.: Tokijska Kolej Podziemna) rozpoczęło eksploatację odcinka pomiędzy Asakusa i Ueno o długości 2,2 km. W 1934 roku linia osiągnęła stację Shimbashi. Jednocześnie inne przedsiębiorstwo, Tōkyō Kōsoku Tetsudō (pol.: Tokijska Kolej Szybka), otworzyło linię podziemną Shibuya – Shimbashi, szczęśliwie budowaną według podobnych standardów technicznych. W 1939 roku rozpoczęto łączną eksploatację obu linii – w ten sposób powstała obecna linia Ginza. Kolej była dochodowa i nie wymagała subsydiów publicznych.
Jednakże na mocy ustawy z 1939 roku doszło do utworzenia spółki Eidan (inaczej Teito, ang. TRTA; pol.: Tokijski Zarząd Szybkiego Transportu)Dawna pełna nazwa zarządu: Teito Kōsokudo Kōtsū Eidan, ang.: Tokyo Rapid Transit Authority – TRTA., na którą kapitał wyłożyło państwo (66%), miasto (16,6%) oraz wspólny fundusz kolei rządowych i prywatnych (16,6%). Przejęła ona w 1941 roku linię metra. Po wojnie miasto chciało rozwiązania Eidan, na co nie zgodził się rząd. Eidan rozpoczęło rozbudowę metra (linia Marunouchi). Tempo prac było jednak oceniane jako niezadowalające, miastu więc udało się uzyskać zezwolenie na budowę własnej sieci – Toei. Stało się tak na podstawie rekomendacji z 1953 roku „Komitetu Budowlanego Stolicy Państwa” – ciała doradczego premiera. Rekomendacje zawierały też sugestię, że należy dopuścić, by dojazdowe koleje prywatne prowadziły swoje pociągi w obrębie miasta, używając linii metra. Ta sugestia wprowadziła do Tokio „metodę przechodzenia pociągów” na obce koleje. Pierwsza linia, na której ją zrealizowano, należała do Toei. W 1960 roku pociągi kolei prywatnej Keisei zaczęły na stacji Oshiage wjeżdżać na ukończony odcinek Asakusa-sen, a pociągi Toei – na linię Keisei. Od tego momentu pociągi metra pojawiają się na liniach kolejowych, które nie są w pełni bezkolizyjne w stosunku do sieci ulicznej, tworząc kolejną osobliwość systemu. Początkowo metro budowano tak, by łączyło się z liniami innych kolei, później inne koleje budowano wraz z metrem jako jego przedłużenie, finansowane z innych źródełNp. Tōkyū-Den’entoshi-sen (1977), Keiō-Shinsen (1978) albo Saitama Kōsoku Tetsudō (2001)..
thumb|Symbol Metra Eidan (inaczej Teito), używany do 2004 r. Cezurą w ekspansji sieci metra była Olimpiada 1964. W ramach przygotowań doszło do rywalizacji między Teito i Toei w budowie nowych linii, tym razem już połączonych z kolejami regionalnymi. Eidan okazało się wydajniejsze: zbudowało całą linię Hibiya, podczas gdy magistrat bezskutecznie zmagał się z ukończeniem wcześniej rozpoczętej Asakusa-sen. Hibiya-sen była pierwszą linią, na której zastosowano tor rozstawu 1067 mmNiewykluczone, że połączenie Hibiya-sen z kolejami prywatnymi nastąpiło w wyniku zmiany planu już w trakcie budowy; pisze się bowiem o konieczności powiększania tuneli dla uzyskania prześwitu odpowiedniego do montażu sieci trakcyjnej.. Obok systemu metra powstała linia Tokyo Monorail do lotniska Haneda, zbudowana głównie przez kolej państwową i rozpoczynająca się na jej stacji Hamamatsuchō.
Linia Eidan-Tōzai z lat 60. XX w. była pierwszą linią obliczoną na maksimum przepustowości. Wprowadzono wagony z czterema parami drzwi, łączone w dziesięciowagonowe zespoły trakcyjne długości ponad dwustu metrów.
Źródłem pieniędzy na budowę metra były od 1951 roku obligacje transportowe oraz pożyczki, zaś po 1962 roku także subsydia państwowe i władz regionalnych. Na mocy prawa z 1978 roku subsydia mogą obejmować nawet 70% kosztów.
Budowa nowych linii metra, wprowadzanie autobusów (krótko używano także trolejbusów 1952–1968), jak również rosnąca kongestia na ulicach, doprowadziły do upadku tramwajów. W 1967 roku miasto zdecydowało się na ich likwidację. Większość linii skasowano w latach 1967–1972.
W 1969 roku wprowadzono na linii Chiyoda pierwsze pociągi ze sterowaniem tyrystorowym. W tym samym roku, wraz z otwarciem Eidan-Tōzai-sen metro tokijskie po raz pierwszy rozpoczęło eksploatację stacji poza obszarem miasta i prefektury tokijskiej. Na wschodniej części linii wprowadzono wówczas kursy pośpieszne. W 1997 roku wprowadzono je także na linii , a rok później na .
W 1988 Eidan i Toei rozpoczęły eksploatację pierwszych pociągów z klimatyzacją. Od 1995 klimatyzowane są wszystkie pociągi sieci Toei, a od roku następnego także sieci Eidan. Aby zwiększyć przepustowość, w 1990 roku na linii Hibiya wprowadzono pierwsze pociągi z wagonami o pięciu parach drzwi.
W 1991 roku otwarto pierwszy odcinek linii 12 metra Toei, zbudowanej w nowej technologii silnika liniowego. Całą linię ukończono w 2000. W tym samym czasie powstawała pierwsza duża automatyczna linia metra sieci Eidan – Namboku-sen.
Obok obu sieci metra, również kolej sieci krajowej JR Higashi Nihon zaczęła budować linie podziemne. Jedna z nich, Sōbu-Yokosuka-sen, jest podziemną średnicą przechodzącą przez dworzec Tōkyō, otwieraną w latach 1972–1976. Druga, Keiyō-sen, jest podejściem do dworca Tōkyō zbudowanej w 1988 roku linii wzdłuż Zatoki Tokijskiej (1990). W latach 1995–2006 dla obsługi zabudowy powstającej na sztucznych wyspach Zatoki, powstała linia małej kolei automatycznej Yurikamome. Druga linia w tym rejonie, podziemna Tōkyō Rinkai Kōsoku Tetsudō, powstała w latach 1996–2002. Długim tunelem dysponuje też kolej Tsukuba Express, otwarta w 2005 roku. Wszystkie te koleje pozostają poza systemami metra.
12 marca 1995 roku sekta Aum Shinrikyō dopuściła się ataku terrorystycznego na pociągi linii metra przechodzących pod dzielnicą rządową. Zginęło 12 osób, tysiące zostało poszkodowanych.
W 2000 roku został wprowadzony bilet Passnet, który jest kartą magnetyczną typu „stored value”, a w 2007 roku kartę PASMO, która jest efektem udoskonalenia systemu Passnet.
W 2004 roku dawny zarząd Eidan zmienił nazwę na Tōkyō Metro (wersja handlowa; oficjalnie Tōkyō Chikatetsu), a wraz z nią logo systemu. Wzięte z Ameryki stylizowane „S” (od „subway”) zostało zastąpione bardziej europejskim, stylizowanym „M”.
Sieć thumb|Charakterystyczne miejsce tokijskich kolei: po lewej pociąg linii Marunouchi przejeżdża nad rzeką Kanda, po prawej stacja Ochanomizu linii JR thumb|Stacja Kanda linii Ginza otwarta w 1931 r.; ze starego wystroju nie pozostało prawie nic thumb|Ścianki bezpieczeństwa na stacji Nakano-Fujimichō, odgałęzienie linii Marunouchi. Typowa stacja o przekroju prostokątnym, budowana odkrywkowo thumb|Otwarta w 1964 r. linia Tokyo Monorail thumb|Nippori-Toneri Liner thumb|Ścianki bezpieczeństwa na stacji Ōji-kamiya, linii Namboku thumb|Stacja Roppongi linii Toei-Ōedo: rzadki przypadek stacji budowanej tarczą. Pośrodku toru widoczna półka silnika liniowego thumb|Każda stacja od 2004 r. ma swój kod: Meguro jest pierwszą stacją linii Mita i Namboku. Tablice, jak zwykle na kolejach w Japonii, mają nazwę pisaną japońskim pismem sylabicznym, znakami kanji i alfabetem łacińskim oraz wymienione są nazwy sąsiednich stacji. Fudō-mae leży już na linii kolei Tōkyū, bo Meguro jest stacją graniczną thumb|Automaty biletowe na stacji Roppongi 1-chōme, Namboku-sen. Informacje na górze pozwalają ustalić cenę biletu thumb|Rogatki na stacji Nijūbashi-mae na linii Chiyoda; szersza rogatka przy okienku kontrolera służy osobom niepełnosprawnym thumb|EZT typu „10000” Toei-Shinjuku-sen na głównej linii kolei prywatnej Keiō w zachodnich dzielnicach Tokio