２０１系は１０３系の後継として開発されました。１９７９年に試作編成の９００番台が登場して数々の試験を行なったのち、１９８１年に量産編成が登場しました。その量産編成は１０１系のみが走っていた中央快速線に集中的に投入され、１９８５年には全列車２０１系化を達成しました。また中央・総武線各駅停車、関西では神戸線・京都線普通列車にも投入されました。

　２０１系は前面のイメージが一新されました。これは後の２０５系にも受け継がれています。そのほかにも電力回生ブレーキや電機子チョッパ制御の採用など省エネ化が進められ、空気バネ台車により従来の１０３系などに比べて乗り心地も格段に向上しました。

　中央快速線には朱色１号に塗装された量産編成のみが在籍しています。試作車は量産化改造を受け、他の中央快速線用２０１系と同様６Ｍ４Ｔとなりましたが、後に中央・総武線各駅停車の運用にまわりました。ヘッドマークは板式から取り付け式、そして電照式へと変化しています。現在の２０１系は登場時に比べると、スカート、電照式ヘッドマークの取り付け、シングルアームパンタグラフの搭載など随所に違いが見られます。