東京2020組織委員会および東京都が、オリンピック期間中の列車の増発や深夜時間帯の運行についての概要を発表した。
実施期間はオリンピックの開会式～閉会式の17日間である2020年7月24日（金）深夜～8月9日（日）深夜。期間中は東京全域で、終電終了後の深夜時間帯でも列車運行を予定しているという。
現在、深夜時間帯（通常時の終電終了後）の列車運行を予定している路線は以下のようになっている。
東京圏全域
地下鉄・ベイエリア（東京メトロ全線、都営地下鉄全線で実施）
また、パラリンピックの開会式、閉会式（2020年8月25日、9月6日）の両日についても、通常の終電時刻より最大60分程度遅い時間帯までの列車運行を予定。
終電時刻・区間等はオリンピック期間中の運行時刻とは異なり、具体的な内容は4月頃に発表されるという。
また、東京圏以外でも、競技が行われる以下の競技会場において通常の終電終了後を含む深夜時間帯に臨時列車の運行を検討しているとのことだ。
（1） 札幌ドーム（22時に競技が終了する競技開催日を中心に運行を検討）
• 札幌市営地下鉄 東西線・南北線・東豊線
• JR 函館本線（旭川方面行）
（2） 宮城スタジアム（22時に競技が終了する競技開催日を中心に運行を検討）
• JR 東北本線（利府線）・仙石線（仙台方面行）
• 仙台市地下鉄 東西線・南北線（仙台方面行）
（3） 茨城カシマスタジアム（競技実施日）
• JR 鹿島線・成田線・総武本線・総武快速線（東京方面行）
• 鹿島臨海鉄道大洗鹿島線（水戸・大洗方面行）
なお、東京2020組織委員会によれば、深夜時間帯以外にも、競技の実施に伴い混雑が予想される会場周辺の路線等を中心に、臨時列車の運行や臨時停車、車両の増結等を検討していくという。