相鉄線⇔東横線⇔副都心線を走る電車は、神奈川県から都心を経由して埼玉県（路線図で上）までを結びます。
最長で、神奈川県方面が みなとみらい線または相鉄線まで、埼玉県方面は西武線または東武線まで乗り入れます。
副都心線系の直通運転
都心を運行する多くの列車は、他の鉄道事業者と相互直通運転を行なっています。
- 直通運転
- 列車が異なる路線を乗り入れるため、乗り換えが不要
いわば「副都心線系」は、列車によって次の長距離を運行しています。
- 元町・中華街駅⇔森林公園駅
- 元町・中華街駅⇔飯能駅（S-TRAINは西武秩父駅）
- 海老名駅⇔小川町駅
- 湘南台駅⇔川越市駅
全ての列車がこの区間を走るわけではありません。そのため、列車によって行き先が異なります。
副都心線系の特急
副都心線を中心とした直通路線には、《Fライナー》と《S-TRAIN》という特急が運行します。
Fライナー
Fライナーとは、副都心線系５路線を運行する特急列車の愛称です。
Fの意味は、Fast（早い）・Five（５路線）・Fukutoshin（副都心）の頭文字です。
S-TRAIN
S-TRAINとは、土曜・日曜・祝日のみ運行している、追加料金で座席指定できる副都心線系列車です。
元町・中華街駅と西武秩父駅を結びます。
神奈川県方面の乗り入れ
副都心線（東京メトロ）南側は、神奈川県方面へ直通運転しています。
東横線（東急電鉄）を経由して、さらに相鉄各線（相模鉄道）または みなとみらい線へ進みます。
埼玉県方面の乗り入れ
西武有楽町線・西武池袋線や東武東上線は、副都心線（東京メトロ）より北に位置します。
