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.