東急では8500系の置き換え用に2020系、大井町線急行の増発用として6020系を2018年に登場させていますが、約1年開いた2019年11月22日より目黒線の輸送力増強と新横浜線開通準備を兼ねてATOによるワンマン運転に対応する3020系を導入しました。当初は暫定6両編成で営業運転を開始ましたが、2022年4月1日より8両編成化が開始され、同年8月中に完了。在来形式の代替目的ではない為、現在は8両3本の計24両という少数派に留まっています。
三田線に乗り入れる3020系3122F。外観は2020・6020の帯色違いですが、転落防止幌の有無や東京メトロ南北線のフルスクリーン型ホームドアに対応する為、室外解錠ハンドルが床下搭載になるなど、様々な相違点があります。前述の通り、相鉄線直通を見越した工事がなされているものの、現状は新横浜までの運用とされ相鉄線乗り入れは禁止されており開通初日の直通運転開始は実現しませんでした。
2022年4月10日より東急グループ100周年トレインとして運転されている3121F。このラッピングのまま相鉄乗り入れを果たすことが期待されましたが、装飾は2022年3月末日までとのことなので残念ながら実現は幻になってしまいます・・・。
車内設備は2020系で見られたデジタルサイネージが省略され、大井町線用の6020系と殆ど同一仕様になりました。5000系グループでは室内を路線別に色分けしていましたが、本グループでは配色や設備は基本的に同一仕様とする方針のようです。
工事や試験の都合によるものとはいえ、直通運転を告げるニュースリリースなどでは全面に出されていたので、やはり初日からの運転が出来なかったのは残念なところです。
