東京メトロ的副都心線於2008年6月14日開業。這條路線是在營團地下鐵改組為東京メトロ後首條開通的新線，至2026年為止也是該公司最新的路線。
不過，副都心線並非全線都在2008年一次開通。該線中，和光市～小竹向原區間與有樂町線共用軌道，營團成増（現：地下鐵成増）～池袋區間於1983年開業，和光市～營團成増區間則於1987年開業。另外，小竹向原～池袋區間曾以不是副都心線也不是有樂町線、而是以「另一個名字」稱呼的路線於1994年開業。
副都心線的歷史始於國家都市交通審議會於1972年提出的第15號答申。該答申在東京都市計畫中新定了作為高速鐵道的第13號線（志木～新宿區間，並考慮向渋谷、羽田機場方向延伸）。當時的營團地下鐵也據此提出了第13號線的執照申請。
當時營團已經著手建設第8號線（後來的有樂町線）。在上述答申中，第8號線與第13號線被規劃在向原（現：小竹向原站）～池袋間共用同一路線。營團依此檢討後決定，和光市～向原間兩線共用同一軌道，而向原～池袋間則採複複線（上下兩層構造）。營團隨即一併申請第13號線的執照，並申請變更第8號線的工程內容，以便以可配合第13號線建設的構造進行施工。
第13號線中，和光市～向原～池袋區間以第8號線名義推進工程。向原～池袋間為第13號線預留的軌道對第8號線而言雖非必要，但考量到重複作業的手續、對沿線居民的影響以及建設成本等，最終與第8號線一併作為複複線設備建設。另一方面，池袋～渋谷間因財政原因而暫緩申請執照，建設亦被擱置。第8號線改稱有樂町線於1983年開業，營團成増（現：地下鐵成増）～池袋區間（包含複複線區間）啟用，但第13號線用的設備仍未被使用。
之後，1994年西武有樂町線的新櫻台～練馬區間開業，開始與有樂町線實施直通運轉。為配合此事並舒緩混雜，決定活用第13號線的設備，整備一條能以池袋站為終點運行列車的新線。結果，從有樂町線開業後空置了11年的小竹向原～池袋間第13號線用軌道，作為「有樂町新線」（有樂町線新線，或簡稱新線）與西武有樂町線全通一併開業。
有樂町新線在小竹向原站自有樂町線分岐，其設備位置與現在的副都心線相同。不過當時千川站與要町站被設定為通過站，經新線行走的列車所需時間比現行副都心線各站停車略短。此外，為了區別於有樂町線，當時池袋站在導引上標示為「新線池袋」。
第13號線在申請執照超過20年後的1999年取得執照，工事終於在2001年動工。接著於2008年6月14日正式以副都心線名義開業，原本前一天仍以有樂町新線運行的區間也一併納入副都心線。
2008年開業的副都心線延續有樂町新線時期與東武線、西武線的直通運轉，並於2013年3月開始與東急東橫線及港未來線（みなとみらい線）直通。目前再加上相鐵，僅副都心線相關就構成由6家公司參與的直通網絡，運行連接川越、飯能方向與橫濱、海老名方向的直通列車。
