その後、1951年（昭和26年）8月、公職追放から復帰した五島慶太は、自ら提唱した多摩田園都市構想に基づき、その動脈である田園都市線を建設する。「東京都の人口が750万人以上になれば公共施設が追いつけず、その機能が失われると思われる。人口膨張により東京都自身がゆき詰まってしまう。そこで大山街道（現・国道246号）沿いに500万坪（1650万平方メートル）[注釈 45]を買収して第二の東京都をつくることを計画した。これを実施するのは、田園調布などの街づくりに実績のある当社が適当である。大山街道沿いに沿って10か所ほどの小都市をつくって、同時にこの地方全体の発展を図りたいと考えている。（五島慶太口述『城西南地区開発趣意書』より）」1953年。1953年（昭和28年）1月に発表されたこの構想により、城西南地区（神奈川県の川崎市中部、横浜市北部）を4ブロックに分け、それぞれの地区に新都市を建設する計画を立てた。その後、横浜市港北区（現・都筑区）に当る第3ブロックは鉄道建設区域から離れているため東急電鉄自体での開発は断念し（後に横浜市の港北ニュータウンとなる）、元の第4ブロックを第3ブロックとし、新たに町田市南部、大和市北東部を第4ブロックとし開発を推進した[34]。まず1963年（昭和38年）10月、大井町線（大井町駅 - 溝の口駅間）を田園都市線と改称し、1966年（昭和41年）4月、これを延長する形で溝の口駅 - 長津田駅間を開業、その後徐々に延伸した[注釈 46]。1977年（昭和52年）4月、1969年（昭和44年）5月に廃止された玉川線の継承路線である新玉川線（渋谷駅 - 二子玉川園駅間）が開通、11月には田園都市線と快速列車が直通運転を開始した。1979年（昭和54年）8月には、 全列車が田園都市線（二子玉川駅 - 長津田駅方面）から新玉川線を経由して半蔵門線方面へ直通運転を開始し、同時に大井町駅 - 二子玉川園駅間を大井町線として分離した。1984年（昭和59年）4月には、つきみ野駅 - 中央林間駅が全線開業し、多摩田園都市の基礎的インフラが完成する。また2009年（平成21年）7月には、沿線の人口増加による混雑対策として、田園都市線の二子玉川駅 - 溝の口駅間が複々線化され、バイパス路線として大井町線が溝の口駅まで乗り入れを開始した。

その五島慶太に東急の祖業であるとまで言わしめた東横線であるが、1964年（昭和39年）8月に営団（現・東京メトロ）日比谷線と、中目黒駅 - 日吉駅間で直通運転を開始した[注釈 47]。1988年（昭和63年）3月からやはり混雑対策として、東横線の複々線化工事に着手。最初の工事である日吉駅改良工事に伴い、同年8月から菊名駅まで日比谷線との直通運転区間が延長された。そして2000年（平成12年）8月、田園調布駅 - 武蔵小杉駅間までの複々線化一期工事が終了、うち2線を利用し、目蒲線の目黒駅 - 田園調布駅間と直通運転することにより目黒駅 - 武蔵小杉駅間を目黒線[注釈 48]とし、東横線のバイパス路線とした。そして同時に目蒲線の多摩川駅 - 蒲田駅間は東急多摩川線として分割され、東急電鉄が最初に施設した路線である目蒲線の名称は消滅した。目黒線は2000年9月に東京メトロ南北線、都営地下鉄三田線との相互直通運転を開始し、続いて2001年3月には、南北線を介して埼玉高速鉄道線との相互直通運転も始まり、そして2008年6月に日吉駅まで複々線化工事が完了し、同駅まで延伸開業した。2004年（平成16年）2月1日、横浜駅から横浜高速みなとみらい線の横浜 - 元町・中華街駅と直通運転を開始し、これに伴い前日の1月31日に横浜駅 - 桜木町駅間が廃止となった。2013年（平成25年）3月16日、渋谷駅 - 代官山駅間の地下化が完成し、東横線は東京メトロ副都心線と直通運転を開始、副都心線を介して東武東上本線と西武池袋線との相互乗り入れも開始され、横浜高速鉄道も含め5社による相互直通運転となった[注釈 49]。同時に、49年間続いた日比谷線直通運転は終了となり、同線は全てが中目黒駅での折り返しとなった[注釈 50]。

五島慶太の息子、五島昇は、東京大学経済学部卒業後の1940年（昭和15年）東京芝浦電気（現・東芝）に一旦入社するも、1945年（昭和20年）には東京急行電鉄に入社した。