半蔵門線が抱える遅延問題の最大の要因は、東急田園都市線および東武スカイツリーライン（伊勢崎線・日光線）との広域な3社相互直通運転にある。神奈川県中央部の神奈川県大和市・中央林間から、東京都心を経由して埼玉県久喜市・南栗橋まで到達する巨大な運行系統は、乗客にとって乗り換えなしの利便性をもたらした反面、どこか一箇所でトラブルが起きれば全線に被害が拡散するリスクを常にはらんでいる。
とりわけ混雑率が高い東急田園都市線内で急病人の救護やドア挟まりが起きると、その遅延は瞬時に半蔵門線へと流れ込む。直通運転の運用上、相手方の路線に遅れが生じた場合は直通を打ち切り、押上駅や渋谷駅での折り返し運転に切り替える措置が取られるが、この線形変更の判断と転線の安全確認自体がさらなるタイムロスを生む負のループとなっている。
