０系は１９６４年１０月の東海道新幹線開業とともにデビューしました。
登場当初から「超特急ひかり」として東京〜新大阪間を最高時速２１０ｋｍで走行していました。

　東海道新幹線開業時には１２両編成が３０本投入され、その後の列車の増発に対応するため次々と増備されました。１９７０年の大阪万博の際には、１６両編成が登場し、１９７５年の山陽新幹線博多駅開業時には食堂車も登場しました。
　新幹線車両は高速運転で酷使されるため１０年〜２０年で廃車になり、０系を置き換えるために０系が製造されました。製造は１９８６年（昭和６１年）まで続けられ、３２１６両が製造されました。
　
しかし、最高速度が０系より５０ｋｍも速い３００系や、５００系が登場し、０系の活躍する列車は数を減らし、東海道新幹線からは１９９８年９月１８日の「こだま４７３号」を最後に引退しました。現在は短編成化され、山陽新幹線の一部の「こだま」で運用されていますが、２００７年度〜２００８年度中には完全に引退する予定です。