JR東日本は、東京2020オリンピック期間中において、日中帯や終電以降の深夜帯に臨時列車を運転する。詳細は以下の通り。
※政府や東京都、国際オリンピック委員会などの5者協議の決定を踏まえ終電以降、深夜帯の運転・1都3県および茨城県の競技会場で設定していた在来線の臨時列車、宮城スタジアムでの競技後に設定していた東北新幹線の臨時列車（終電以降の臨時列車を含む）の運転を取りやめる。（’21.7.13 追記）
▲P：RM
◎深夜帯の運転
※政府や東京都、国際オリンピック委員会などの5者協議の決定を踏まえ終電以降、深夜帯の運転を取りやめる。（’21.7.13 追記）
■運転日
2021年7月23日（開会式）～8月8日（閉会式）
オリンピック開催日に合わせての運行。
■運転路線
■運転内容
（JR東日本プレスリリースより）
◎臨時列車
競技開催時刻に合わせて臨時列車を運転する。また、一部の定期列車に時刻変更・臨時停車が発生する。
○東京辰巳国際水泳場、東京アクアティクスセンター、海の森クロスカントリーコース、夢の島公園アーチェリー場、カヌー・スラロームセンター、幕張メッセ
・対象路線：京葉線
※運転の取りやめ。（’21.7.13 追記）
○霞ヶ関カンツリー倶楽部
・対象列車：川越線
※運転の取りやめ。（’21.7.13 追記）
○茨城カシマスタジアム
・対象列車：総武快速線・総武本線・成田線・鹿島線
※運転の取りやめ。（’21.7.13 追記）
○横浜国際総合競技場
・対象列車：横浜線
※運転の取りやめ。（’21.7.13 追記）
○埼玉スタジアム2002
・対象列車：武蔵野線
※運転の取りやめ。（’21.7.13 追記）
○伊豆MTBコース
・対象列車：東海道本線、伊東線
○宮城スタジアム
・対象列車：東北新幹線、東北本線（利府線）、仙石線、仙山線
ここで注目なのは、通常のダイヤではあり得ない深夜0時以降に仙台駅を発車する列車が下り・上り共に設定されており、特に上りの東京行きは早朝4:20着ということで事実上の「夜行列車」となっていることだ。
※臨時の東北新幹線の運転を取りやめる。（’21.7.13 追記）
（JR東日本プレスリリースより）
○福島あづま球場
・対象列車：東北新幹線
※福島あづま球場は無観客開催となったが、通常の臨時列車として運転する。（’21.7.13 追記）
■7月21日、22日の増発列車
開会式前の7月21日、22日に一部の競技が開催されるため、競技会場の最寄り路線と山手線で臨時列車を運転する。
●7月21日
・山手線
・東北新幹線、東北本線（利府線）、仙石線、仙山線
※山手線と東北新幹線（宮城スタジアムでの競技開催に伴う臨時列車）の運転を取りやめる。（’21.7.13 追記）
●7月22日
・東北新幹線
・山手線、京浜東北線
・横浜線
・総武快速線、総武本線、成田線、鹿島線
・東海道本線（横浜～小田原間）
※東北新幹線を除いて運転を取りやめる。（’21.7.13 追記）
