仙台地区に残存していた４５５系・４１７系・７１７系の置き換え用に２００６（平成１８）年から製造。一部はワンマン運転に対応する。

クハＥ７２０−１〜 （クハＥ７２０−１７ 東北本線 黒磯駅／撮影：U-lineのＡ） 　偶数向き(黒磯方面先頭)制御車。便所を設置。 クモハＥ７２１−１〜 （クモハＥ７２１−１７ 東北本線 黒磯駅／撮影：U-lineのＡ） 奇数向き(盛岡方面先頭)制御電動車。

　仙台空港アクセス線開業用にＪＲ東日本が投入した編成。大型荷物置場が設置されている他、ワンマン運転装置やホーム監視モニタなどを装備している。

クハＥ７２０−５０１〜 （クハＥ７２０−５０４　東北本線　仙台駅／撮影：裏辺金好） 　偶数向き(仙台空港方面先頭)制御車。便所を設置。