現在のJR南武線の前身である「南武鉄道」は、1920(大正9)年に「多摩川」の砂利を輸送するための「多摩川砂利鉄道」として申請された。同年設立された会社は「南武鉄道」の名称に変更、その後「浅野財閥」の「浅野セメント」(現「太平洋セメント」)傘下となり、青梅の石灰石を川崎に運ぶ役割も担うことになった。1927(昭和2)年に川崎~登戸間が開通ののち、延伸を重ね1929(昭和4)年に「立川駅」までの全線が開通。旅客線部分は全線電化され、開通当初より電車の運転が行われた。1930年代以降、沿線に工場が進出し人口や通勤客が急増、また観光施設の誘致や開発も行われ、旅客輸送も盛んになった。戦時下になると、「南武鉄道」の沿線に軍施設が開設され、また沿線の多くの工場も軍需を担うように。軍事上、重要な路線として、1944(昭和19)年に国有化され、国鉄(現・JR)南武線となった。戦後も通勤客などの旅客輸送や、石灰石をはじめとする貨物輸送を担った。
「多摩川」右岸の地域では、大正末期から昭和初期にかけて二つの鉄道が開通し、交通利便性が向上、沿線における開発を促進させた。川崎と立川を結ぶ「南武鉄道」(現・JR南武線)は、「多摩川」の砂利輸送を目的として設立された鉄道で、沿線の工業地へ工員や、石灰石などの原材料、製品の輸送などが行われた。渋谷と横浜を結ぶ「東京横浜電鉄」(現・東急東横線)は沿線の住宅地開発や学校の誘致、観光開発などを積極的に行った。両線は現在の「武蔵小杉駅」の場所で立体交差していたが、当初は乗り換え駅が設けられておらず、「太平洋戦争」末期の1945(昭和20)年にようやく東横線の「武蔵小杉駅」が開業、乗り換えができるようになった。