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1981年开始量产，当时引进运行在[[中央线]]快速、[[中央总武缓行线|中央・总武缓行线]]、京阪神缓行线三个线区共有1,018辆新车投入运行。
1987年国铁分割民营化，东日本旅客铁道接收794辆、[[西日本旅客铁道]] <ref>[https://www.zhihu.com/topic/20566989/intro 西日本旅客铁道]，知乎，1987-04-01</ref> 接收224辆。
从2004年开始，JR东日本开始引进后续车种汰换老旧车辆，201系便是其中之一，从2005年起，每年皆有部分201系退役，随着车龄渐长，201系[[机器]]逐渐不胜负荷，JR东日本自2006年起E233系开始量产以后，逐步替换201系，到了2008年，绝大部分电车已被E233系取代，只剩下两列(H4,H7编成)作为后备车。
至于京叶线方面，随着E233系5000番台的引入，仍在服役的4列列车 (K1+K51-K4+K54) 于2011年起开始废车，K1+K51-K3+K53已经于4月至5月先后废车，并前往[[长野县|长野]]等待拆毁，2011年5月尾只余下K4+K54仍然服役，为JR东日本最后一抽201系，6月10日至6月20日，该车行走揭出运输班次，正式代表JR东日本最后一抽201系里程退役之期已经不远，直至6月20日，该车正式在定期运用中引退，并且于6月23日废车回送，在此之后JR东日本再没有201系服役， 只剩下作为保留车的 クハ201-1存放在丰田车辆中心。
至于JR西日本，已先后进行体质改善工程以延长服役年期，随着323系的引入，201系开始逐渐从[[大阪环状线]]以及樱岛线退下来 <ref>[https://www.bilibili.com/video/av46573389/ 大阪东线 前面展望 201系普通 久宝寺-新大阪]，哔哩哔哩，2019-03-17</ref> ，转到大阪东线以及大和线路继续服役，并逐渐取代103系。
本车有衍生型号203系，主要用于[[东京地下铁]][[千代田线]]的直通列车服务。