大正期に入ると、東京市への人口流入は更に進み、1920年（大正9年）の人口は370万人になった。また、大正年間に入る頃から、大東京という表現が見られるようになった。多くの場合それは、従来の東京市（15区）と隣接5郡82町村（荏原郡・豊多摩郡・北豊島郡・南足立郡・南葛飾郡の各全域）に、しばしば北多摩郡砧村・千歳村を加えた地域を指していた。これは現在の東京都区部（東京23区）の区域に相当する。1922年（大正11年）4月には旧都市計画法に基づき、東京市と上記6郡84町村が「東京都市計画区域」として定められた。

1923年（大正12年）9月1日、東京市は関東大震災に襲われ、特に下町が大打撃を受けた。この影響で、1928年（昭和3年）から1932年（昭和7年）の近隣町村編入までの間、面積が半分程度の大阪市に、人口規模で抜かれることになった（→ 都道府県庁所在地と政令指定都市の人口順位）。

1932年（昭和7年）10月1日、近隣の5郡82町村（荏原郡・豊多摩郡・北豊島郡・南足立郡・南葛飾郡の各全域）を編入して、新たに20区を置き東京35区となった。1936年（昭和11年）10月1日、北多摩郡砧村・千歳村を世田谷区に編入し、現在の東京都区部の範囲が確定した。