デビュー年：１９６４（昭和３９）年 最高速度：２２０km/h
使用列車：こだま 元・使用列車：ひかり
運行区間：山陽新幹線 元・運行区間：東海道新幹線
０系は、１９６４（昭和３９）年１０月の東海道新幹線（東京〜新大阪間）開通に合わせ誕生した車両である。最高速度２１０ｋｍ／ｈの高速スピードで走る「ひかり」は、夢の超特急と呼ばれ、また”ｓｈｉｎｋａｎｓｅｎ”の名を世界に知らしめた。開業時には１２両編成３０本３６０両の体制だったが、その後増備が続けられ、また昭和４５年の万国博覧会に合わせ、１６両編成の「ひかり」も登場した。また、山陽新幹線の開業で０系は博多まで足をのばすことになる。
こうして長距離運用に酷使され、昭和５０年代には初期の車両の老朽化が始まるが、０系の新造投入によってこれを置き換えることになった。本来は新型車の導入が望まれるところだが、国鉄と労働組合の関係悪化など様々な問題より、なかなか実現しなかった。
だが次第に国鉄の財政悪化が表面化し、いつまでもコストがかかり、しかも機能面でも劣化した０系を投入し続けるわけには行かなくなった。そこで、１９８５（昭和６０）年春、山陽新幹線開業時に投入された０系の大量置き換えのために、２階建て車両を組み込んだ１００系新幹線が登場し、ついに０系の長きにわたる製造に幕が下りた。
そして１９８７（昭和６２）年、国鉄が民営化され０系は東海道新幹線を受け持つＪＲ東海に１３３９両、山陽新幹線を受け持つＪＲ西日本に７１５両が引き継がれたが、３００系、５００系、７００系という高速度の新幹線が登場すると、特にＪＲ東海では、足が鈍いためダイヤ上邪魔になる０系は本格的に廃車が進められ、「ひかり」から撤退。
さらに、１９９９年９月１８日、２１世紀を迎えることなく、０系は古巣の東海道新幹線から姿を消した。
一方、山陽新幹線では、旧「ウエストひかり」に代表されるように室内を中心とする大規模なリニューアルを行い、また４両、６両という短編成化が進められた。さらに２００２年より、「５００系のぞみ」「ひかりレールスター」にあわせた、グレーをベースにした新塗装に変更。
「こだま」として現在も活躍中であるが、１００系新幹線も「ひかり」から撤退し短編成化の上、「こだま」への投入が進められ引退も近い・・・と言われつつも細々と活躍を続けていたが、Ｎ７００系投入に伴い２００８年１１月３０日で定期運転から引退することが決定した。引退に際しては、２００８年４月１８日を皮切りに、６月下旬までに３編成が登場時の塗装に復元されて最後の活躍を続けている。
なお、０系は各地で保存されているが、中でも22-141は、ＪＲ西日本からイギリスのヨーク国立鉄道博物館へ譲渡。なんとヨーロッパの地に永住することになった。また、21-5035は台湾高速鉄道で建築限界測定用として使用されている。
