老朽化・陳腐化が進んだ8000系・8500系などの置き換えを目的として、2002年に導入が開始された。なお、本系列は1954年から1986年まで運用された初代5000系と区別するため、「新5000系」と呼ばれることもある。「人と環境にやさしい車両」をコンセプトとして、バリアフリー化のため、ホームと床面の段差を減らし、一部の吊り手を低くするなどした。環境への配慮としては、主要機器を3000系をベースに大容量化することにより台数を削減し、騒音低減が図られた。消費電力量は8500系と比較して約4割削減された。
車体は東日本旅客鉄道（JR東日本）E231系電車と部材の共通化を行うことによって、以前に東急目黒線向けとして導入された3000系と比較して約3割のコストダウンが図られました。
本系列は東急電鉄における標準車両と位置付けられ、2002年5月の田園都市線への導入を皮切りに、2003年3月からは5080系と称して目黒線へ、2004年4月からは5050系と称して東横線へ導入された。編成両数は、5000系は10両編成（一部8両編成）、5080系は6両編成、5050系は8両編成とそれぞれの路線に合わせた両数とされています。

5080系は東急目黒線で活躍。。車体は2002年から田園都市線に投入されている5000系基本番台と同等の車両ですが、ATO（東京メトロ・都営線内用）TASC（東急線内用）が装備され、ワンマン運転のためのモニターと受像機、遮光フィルムの設置、ホームドア対応装備などの違いがあります。２００３年の登場以来１０編成が製造され、目黒線の他、相互乗入れ先の都営地下鉄三田線、メトロ南北線、埼玉高速鉄道線でも活躍しています。