Aunque hubo asentamientos en las colinas de la Bahía de Tokio durante varios siglos, el primer gran hito en la historia de ciudad fue la construcción del Castillo Edo en 1457 por Ōta Dōkan, durante el Período Muromachi.^[6]​ En 1525 el Castillo fue tomado por Hōjō Ujitsuna. Sin embargo, fue durante el período Azuchi-Momoyama cuando Edo comenzó a tener un papel importante dentro del propio Japón; para entonces ya se había convertido en el centro principal de la Región de Kantō.^[7]​ En 1590 las tropas de Ieyasu Tokugawa tomaron el control del Castillo de Edo, convirtiéndolo en su cuartel general. En aquel momento el asentamiento que rodeaba la fortaleza estaba compuesta por unas cuantas cabañas, pero Ieyasu emprendió el levantamiento de una nueva ciudad mediante el establecimiento de guerreros y artesanos, además de emprender un reforzamiento de las defensas del castillo. En 1606 los recintos exteriores del Castillo fueron completados.^[8]​

En 1603 se estableció oficialmente el shogunato Tokugawa, dando comienzo también al Período Edo.^[9]​ A pesar de que la residencia del Emperador permanecía en Kioto y era esta la capital oficial de Japón, en Edo se encontraba el poder político real y por ello funcionó como la capital de facto del país.

Después del establecimiento del nuevo régimen, los demás señores feudales (Daimyō) de todo el país empezaron a establecer residencias (町奉行, Sankin kōtai^?) en Edo, en las cuales además residían sus mujeres e hijos.^[10]​ El Castillo de Edo, convertido en una fortaleza inexpugnable, pasó a ser la residencia del Shōgun y el principal centro de poder de todo el país. Alrededor del castillo se fue formando un importante núcleo urbano compuesto por residencias oficiales, distritos samurái y distritos comerciales.^[11]​ Hacia 1721, Edo había pasado a tener una población estimada de más de 1.000.000 de habitantes, siendo en aquel momento la urbe más grande del mundo.^[12]​^[13]​ Hacia finales del siglo XIII solamente los distritos comerciales de la ciudad tenían una población superior al medio millón de personas.^[11]​ Debido a la presencia de numerosos comerciantes y hombres de negocios, Edo también se convirtió en un importante centro económico y cultural del Shogunato.^[14]​

Edo también se constituyó como un centro de comunicaciones de primer orden, siendo el lugar donde se concentraban las cinco principales rutas que enlazaban la ciudad con el resto del país.^[11]​ A pesar del interés inicial de Ieyasu Tokugawa por potenciar las relaciones comerciales con países extranjeros, Edo nunca se convirtió en un puerto para el comercio exterior, en parte por la preferencia que los comerciantes extranjeros tenían por los puertos meridionales de Kyūshū.^[15]​ La posterior política aislacionista del país echaría por tierra esta posibilidad. Durante esta época, Edo se vio devastada por el fuego en repetidas ocasiones, siendo quizás el Gran incendio de Meireki de 1657 el más destructivo de todos cuanto la asolaron. En 1668 otro gran incendio asoló la ciudad durante al menos 45 días.^[16]​ Se estima que unos 100 incendios de diversa índole asolaron la ciudad durante el Período Edo. Estos llegaron a hacerse tan frecuentes que llegó a conocérseles como las «flores de Edo».^[17]​

En 1855, a consecuencia del Gran Terremoto de Edo, buena parte del núcleo urbano se vio gravemente afectado.

En 1868, con la crisis y desaparición del shogunato, la ciudad fue renombrada «Tokio», que en japonés significa capital del Este.^[18]​^[19]​ Durante la Restauración el emperador Mutsuhito viajó a Tokio por primera vez y se instaló allí de forma efectiva. De esta manera, la ciudad se convirtió finalmente en la capital de Japón.^[20]​

Cuando el comodoro Matthew Perry de la Armada de los Estados Unidos apareció en la Bahía de Edo (actual Bahía de Tokio) en julio de 1853, el bakufu (shogunato) entró en una situación caótica. El entonces presidente de los concejales mayores, Abe Masahiro (1819-1857) fue designado como el responsable de tratar con los estadounidenses. Sin tener experiencia en el manejo de asuntos de seguridad nacional, trató de conciliar los deseos de los concejales de acordar con los extranjeros, los del emperador que quería mantener a los extranjeros fuera, y el de los regidores feudales (daimio) que querían ir a la guerra. Así, aunque careciendo de consenso, Masahiro decidió comprometerse aceptando las demandas del comodoro Perry para abrir el Japón al comercio exterior, al mismo tiempo que tomaba precauciones militares. En marzo de 1854, la Convención de Amnistía (o tratado de Kanagawa) mantuvo la prohibición al comercio, pero abrió tres puertos (Nagasaki, Shimoda y Hakodate) a los barcos balleneros estadounidenses que buscaban provisiones, garantizando un buen trato a sus tripulaciones y permitiendo que un cónsul de los Estados Unidos residiera en Shimoda, un puerto en la Península de Izu, al sureste de Edo.^[21]​

El daño resultante al bakufu fue significativo. El debate sobre políticas de gobierno era inusual y había generado críticas públicas. Con la esperanza de ganar el apoyo de nuevos aliados, Abe Masahiro, ante la consternación de los Fudai-daimio, había negociado con los Shinpan y Tozama daimio, minando aún más al ya debilitado gobierno.

En la llamada "Reforma Ansei" (1854-1856), Masahiro trató de fortalecer al régimen, comprando barcos de guerra y armamento a los Países Bajos, y construyendo nuevas defensas portuarias. En 1855, con asistencia de los Países Bajos, el Shogun adquirió su primer barco de guerra a vapor, el Kankō Maru, que fue usado para entrenamiento, y fundó el "Centro de entrenamiento naval Nagasaki" con instructores neerlandeses, así como también estableció una escuela militar al estilo occidental en Edo, adquiriendo en 1857, el primer barco de guerra a vapor propulsado a hélice, el Kanrin Maru. El conocimiento científico de la preexistente fundación de "conocimiento occidental" o "rangaku" fue en gran medida ampliado.^[21]​

La oposición contra Abe Masahiro creció rápidamente, principalmente en los círculos fudai, que se oponían a abrir consejos bakufu al Tozama-daimio; siendo reemplazado en 1855 como presidente de los concejales por Hotta Masayoshi (1810-1864). A la cabeza de la facción de los disidentes estaba Tokugawa Nariaki, que había mantenido una larga fidelidad al emperador, junto con un sentimiento xenófobo, y el cual en 1854 fue puesto a cargo de la defensa nacional. La escuela de Mito (Mitogaku), estaba basada en principios del Neoconfucionismo y del sintoísmo, y su meta era la restauración de las instituciones imperiales y el consecuente rechazo a Occidente.^[21]​

La Ciudad de Tokio (東京市, Tōkyō-shi^?) fue un municipio de Japón. Existió desde el 1 de mayo de 1889 al 1 de julio de 1943, cuando se unió con la Prefectura de Tokio para formar el Gobierno Metropolitano de Tokio. Los límites históricos de la Ciudad de Tokio serían ocupados por 23 barrios especiales.

Algunas personas aún usan el nombre para referirse colectivamente a los 23 barrios especiales. Sin embargo esto es impreciso. Los barrios no comparten un alcalde o un concejo de ciudad, pero sus funciones son como municipios separados bajo el gobierno metropolitano.

El Gran terremoto de Kantō (関東大震災, Kantō daishinsai^?, literalmente "Gran catástrofe-terremoto de Kantō") azotó la llanura de Kantō en la isla japonesa de Honshu, a las 11:58 del sábado 1 de septiembre de 1923.^[22]​

El sismo tuvo una magnitud de 8,2 en la escala sismológica de Richter, con hipocentro bajo la isla Izu Ōshima en la bahía de Sagami. La causa fue una ruptura de parte del borde convergente donde la placa filipina subduce debajo de la placa de Ojotsk a lo largo de la línea de la fosa de Sagami.^[23]​

El intento de magnicidio sucedió en el cruce de Toranomon, situado en el centro de Tokio, entre el Palacio de Akasaka y la Dieta de Japón. El príncipe heredero y regente Hirohito se encaminaba a la Dieta para asistir a la apertura de la cuadragésimo octava legislatura cuando el joven hijo de uno de los diputados, Daisuke Nanba, disparó a su carruaje con una pequeña pistola. La bala destrozó una ventana e hirió a un chambelán, pero no alcanzó al príncipe.^[24]​^[25]​ Los motivos de Nanba fueron tanto su ideología izquierdista como su deseo de vengar la muerte de Shūsui Kōtoku, ejecutado por su supuesto papel en el caso Kōtoku en 1910.

El 31 de julio de 1936 se realizó la elección en Berlín (Alemania), sede de los Juegos Olímpicos de aquel año. Tokio fue elegida de forma unánime para albergar la edición de 1940. De haberse cumplido el calendario, las pruebas habrían tenido lugar entre el 21 de septiembre y el 6 de octubre. Sin embargo, el estallido de la Segunda guerra sino-japonesa en 1939 obligó a que el país renunciara a ellos.

Como sede alternativa, el Comité Olímpico Internacional eligió a Helsinki, capital de Finlandia, que programó las pruebas entre el 20 de julio y el 4 de agosto. En este caso el estallido de la Segunda Guerra Mundial obligó a una suspensión definitiva de la edición. Años más tarde, Helsinki se convirtió en la sede de los Juegos Olímpicos de 1952, mientras que Tokio los organizaría en 1964 y en 2020.

El bombardeo de Tokio es el término en general para referirse a los bombardeos de la ciudad y capital japonesa de Tokio en varias ocasiones por las Fuerzas Aéreas del Ejército de los Estados Unidos durante la campaña del Pacífico de la Segunda Guerra Mundial, incluyendo el 9-10 de marzo de 1945 el bombardeo no-nuclear más destructivo de la historia, cuyo nombre clave fue Operación Encuentro (en inglés: Operation Meetinghouse), con cerca de 100.000 muertes de civiles y un millón de desplazados.^[26]​ Después de los primeros bombardeos, los estadounidenses centraron su estrategia en la utilización de los superbombarderos Boeing B-29 para llevar a cabo los ataques sobre Tokio y otras grandes urbes niponas. Las incursiones de los B-29 empezaron el 17 de noviembre de 1944 y continuaron hasta el 15 de agosto de 1945, cuando Japón se rindió.^[27]​

Más del 50% de la industria de Tokio se extendía entre barrios residenciales y comerciales; el bombardeo incendiario cortó la producción de la ciudad entera a la mitad.^[28]​

El 12 de octubre de 1960, Inejirō Asanuma fue asesinado por un estudiante de 17 años de ideología nacionalista radical, llamado Otoya Yamaguchi, mientras participaba en un debate político televisado durante la campaña electoral para las siguientes elecciones a la Cámara de Representantes.^[29]​ Las imágenes de su asesinato le hicieron conocido mundialmente. La cadena de televisión pública japonesa NHK estaba grabando el debate para su posterior transmisión, por lo que posteriormente la escena del asesinato de Asanuma fue retransmitida varias veces al público japonés.^[30]​^[31]​

La sociedad nipona quedó consternada al ver su asesinato, y se realizaron diversas protestas como rechazo al suceso. Después de su muerte, el Partido Socialista de Japón se dividió, quedando separado entre las facciones conservadoras e izquierdistas. En cuanto a su asesino, Yamaguchi se suicidaría unas semanas después mientras se encontraba bajo custodia policial. La fotografía del asesinato fue tomada por Yasushi Nagao en el momento que Otoya saca el wakizashi de Inejiro. Por ella, le concedieron el Premio Pulitzer en 1961.

Los Juegos Olímpicos de Tokio 1964, oficialmente conocidos como los Juegos de la XVIII Olimpiada, fueron un evento multideportivo internacional celebrado en Tokio, Japón, entre el 10 de octubre y el 24 de octubre de 1964. Después de que Tokio no hubiese podido albergar la edición de 1940, esta era la primera ocasión en la que los Juegos Olímpicos tenían lugar en Asia.

Los Juegos fueron la carta de presentación de Japón ante la comunidad internacional, dos décadas después de los efectos de la Segunda Guerra Mundial, y en términos generales se considera que fueron un éxito organizativo.^[32]​^[33]​^[34]​ En el entorno del Estadio Olímpico —inaugurado para los Juegos Asiáticos de 1958— se construyeron modernas instalaciones como el Gimnasio Nacional Yoyogi y el Nippon Budokan. Además, parte del dinero fue invertido en modernizar todas las infraestructuras del país, entre ellas el «tren bala» entre Tokio y Osaka. A nivel tecnológico fueron los primeros Juegos Olímpicos transmitidos vía satélite.^[32]​

En total participaron 5151 atletas —4473 hombres y 678 mujeres— de 93 comités nacionales, que compitieron en 163 eventos de veintiún deportes —diecinueve del programa olímpico y dos de demostración—.^[35]​ Hubo quince países debutantes y se estrenaron disciplinas como el judo, el voleibol y el pentatlón moderno femenino.^[35]​ Por primera vez se prohibió la participación de Sudáfrica por las políticas racistas del apartheid, luego de que el gobierno de ese país se negara a enviar un equipo multirracial.^[36]​ Además, Indonesia y Corea del Norte abandonaron el certamen por el veto del Comité Olímpico Internacional a todos los deportistas que habían participado en los Juegos de las Fuerzas Emergentes de 1963.^[37]​

Estados Unidos fue líder del medallero con 90 preseas —36 oros, 26 platas y 28 bronces—, seguida de la Unión Soviética con 96 metales —30 oros, 31 platas y 35 bronces—.^[35]​ Japón llevó a cabo un plan de profesionalización deportiva que le llevó al mejor desempeño de su historia olímpica: 29 medallas, 16 de ellas de oro. Hubo actuaciones destacadas como el segundo triunfo en maratón del etíope Abebe Bikila; los cuatro oros en natación de Don Schollander y el tercero consecutivo de Dawn Fraser; la victoria imbatida de Osamu Watanabe en lucha libre, la competencia en gimnasia artística entre Věra Čáslavská y Larisa Latýnina, el oro del judoca neerlandés Anton Geesink, y la presencia del boxeador Joe Frazier, campeón del peso pesado.^[35]​^[38]​

Tras su conclusión, se realizaron los II Juegos Paralímpicos en la misma ciudad del 3 al 13 de noviembre. Con el paso del tiempo Japón ha organizado dos Juegos Olímpicos de Invierno (1972 y 1998) y Tokio ha repetido como sede de verano en los Juegos Olímpicos de 2020.

Alrededor del mediodía del 8 de agosto de 1973, Kim se estaba reuniendo con el líder del Partido de la Unificación Democrática en la habitación 2212 del Hotel Grand Palace de Tokio.

Alrededor de las 13:19, Kim fue atrapado por un grupo de individuos no identificados al salir de la habitación después de la reunión. Se rumorea que toda esa planta del edificio estaba ocupada por miembros de la yakuza relacionados de forma ilícita con la policía política surcoreana a través de la organización de coreanos residentes en Japón Mindan, que pudieron tener algo que ver con el secuestro. Fue entonces llevado a la habitación 2210, vacía, donde fue drogado y quedó inconsciente. Más tarde fue llevado a Osaka, con rumbo a Seúl.

Kim declaró más tarde que había notado un gran lastre en el pie y que le colocaron en la proa del barco de los secuestradores, lo que indicó que lo iban a tirar al mar. Finalmente no lo hicieron, pues los guardacostas japoneses les vieron y comenzaron a perseguirles. Tras evitarles, le dejaron en Busan. Fue encontrado vivo en su casa de Seúl cinco días después.

Según algunos informes, Kim solo fue salvado cuando el embajador estadounidense Philip Habib vio que el servicio secreto había realizado la acción y anunció que tomaría medidas contra el gobierno surcoreano.^[39]​

{{Ficha de atentado|título=Ataque de gas sarín en el metro de Tokio
地下鉄サリン事件|imagen=Emergency personnel respond to the Tokyo subway sarin attack.png|bajada=Fuerzas de Autodefensa de Japón rescatando a varias personas afectadas por el gas sarín.|lugar= Tokio, Japón|blanco=Metro de Tokio|fecha=20 de marzo de 1995|hora=07:00-08:10 a. m.|zonahoraria=UTC+9|tipo=Atentado terrorista|armas=Gas sarín|muertos=13|heridos=6000 (50 graves, 984 con problemas temporales de visión)|perpetrador=* Ikuo Hayashi

El ataque de gas sarín en el metro de Tokio, conocido en los medios japoneses como el incidente con sarín en el metro (地下鉄サリン事件, Chikatetsu Sarin Jiken^?), fue un acto de terrorismo interior perpetrado por miembros del grupo Aum Shinrikyō el lunes 20 de marzo de 1995. En cinco ataques coordinados, los autores liberaron gas sarín en varias líneas del Metro de Tokio. Como resultado, trece personas fueron asesinadas, cincuenta quedaron gravemente heridas y casi mil presentaron problemas temporales de visión. El ataque fue dirigido contra trenes que pasaban entre Kasumigaseki y Nagatachō, sede del gobierno y la policía de Japón.

El grupo, liderado por Shōkō Asahara, ya había llevado a cabo varios asesinatos y ataques terroristas con sarín, incluido el denominado incidente de Matsumoto, nueve meses antes, que acabó con la vida de 8 personas. La propia organización había creado diversos agentes nerviosos, como el VX y el Zyklon B, e intentaron producir toxina botulínica y habían perpetrado varios actos fallidos de bioterrorismo. Asahara había sido informado de una redada policial programada para el 22 de marzo y había planeado el ataque del metro de Tokio para impedir las investigaciones policiales sobre la organización.

En la redada posterior al ataque, la policía arrestó a muchos miembros del culto. La actividad policial continuó durante todo el verano, y más de doscientos miembros fueron arrestados, incluyendo a Shōkō Asahara. Trece de los altos directivos de Aum Shinrikyō fueron condenados a muerte y posteriormente ejecutados en 2018. Otros tantos fueron condenados a cadena perpetua. Es el ataque más serio ocurrido en Japón desde el fin de la Segunda Guerra Mundial.