1941年開始的太平洋戰爭極大影響了東京的發展。因戰爭需要，之前實施的東京府與東京市的雙重行政被取消。1943年府、市合并，成立了東京都(開始實施都制‐知事采取任命制)。二戰末期，東京遭受了包括1945年3月10日東京大空襲在內的共102次空襲，損失了無數的生命和財產。1945年9月2日，日本簽署投降協議，戰爭結束。變為荒野的東京，人口驟減， 1945年10月人口為349萬人，僅為1940年的一半。

戰后時期，1947年5月，日本國憲法與地方自治法開始實施，民選產生的首任東京都知事安井誠一郎上任。同年8月開始實施23區制。1953年，開始了電視播放，1956年加入聯合國，日本逐步走入復興。

一方面，日本經濟因朝鮮戰爭(1950年)的特需刺激得到振興，并于1960年代進入經濟的高速發展時期。這期間，隨著技術革新與新產業、新技術的導入，化纖、電視、冰箱、洗衣機等家電產品開始大規模批量生產，都民生活發生了很大變化。1962年，東京人口首次突破1，000萬。1964年，東京成功舉辦奧運會，并在此之前開通了新干線和首都高速路，為今天的首都繁榮打下了基礎。