前知事舛添要一因無法解釋政治資金用途，被迫下台。屬於自民黨的眾議員小池百合子在選舉中脫穎而出，成為東京都歷史上第一位女知事，掀開東京都歷史新一頁。五年來東京都已經舉行了三次知事選舉，前兩任都因金錢問題而中途辭職，當地民眾期待曾出任防衛相的小池百合子，能夠給當地帶來新氣象。
這次選舉總共有21位候選人參選，其中大部分是在東京都內沒有名氣的普通市民，或過氣政治人物。因此選舉主要是在小池、執政聯盟自民黨公民黨支持的增田寬也、在野黨聯合推薦的鳥越俊太郎三人之間進行。
因為政黨所支持的前兩任知事都倒在金錢問題上，使得自民黨在本次知事選舉上有天生營養不足。而小池在參選過程中與自民黨產生的嫌隙，也讓選舉成了一場「黨內鬥」。
為參選與黨團反目 小池百合子杠上自民黨
小池的政治生涯始於細川護熙領導的日本新黨，她曾參加1992年的參議院選舉並獲勝。第二年她中途辭職，其後代表日本新黨參選眾議員並順利當選。小池後來成為政壇實力人物小澤一郎的心腹，與他並肩作戰。2000年，經過多次更換黨名、政黨合來並去，小澤的自由黨最終分裂，小池也與小澤分道揚鑣。
她後來加入自民黨，在小泉內閣期間擔任過環境大臣。後來在安倍晉三第一任內閣期間，擔任防衛大臣。小池所持意識形態實際上與安倍基本一致，在歷史觀方面也有許多共同語言。但是由於她在2012年自民黨總裁選舉時，支持石破茂，從此在自民黨內受到安倍排擠，並一直持續到這次東京都知事選舉為止。
舛添宣佈辭職之後，最快做出參選決定的就是小池。但宣佈參選時，她並沒有與黨組織商量。這引起東京都自民黨團的不滿，認為她目無組織，不守黨紀。其後小池試圖讓步，向黨組織提出申請，但自民黨遲遲沒有答復。這時的自民黨並沒有特定的知事人選，也從來沒有考慮過小池，因此不願妥協。心灰意冷的小池撤回申請，決定以無黨派身份參選。
期間自民黨內仍希望小池能以黨的利益為重，但她執意參選到底。知道小池決心已定的自民黨於是開始尋找“心上人”，經過一番考量，挑中曾經擔任過岩手縣知事以及總務大臣的增田寬也，恰好增田也有意角逐東京都，兩者一拍即合。自民黨開足組織機器，全面協助選舉，並發文告誡自民黨國會議員不得支持另起爐灶的小池，如有違規者，將予以祭旗。
小池也不是省油的燈，她祭出了當選知事後將解散東京都議會，重新選舉，這意味著一旦她當選，可能讓一些反對她的都議員失業。她同時在選舉時大打「悲情牌」，將自己刻畫成為「被組織打壓的人」，並以綠色為號召，強調環保並將綠色定為選舉之色。
支持者也積極以具體行動支持她，如穿綠色衣服、帶綠帽子、手持綠手絹等等，綠色成了小池的顏色。
這場東京都知事選舉，變為小池對自民黨的「綠色革命」。
增田無力回天 如何處置小池成自民黨難題
自民黨一方面對小池咬牙切齒，痛恨至極，但是也不敢輕易將小池清除出黨，於是連日來馬力全開，包括官房長官菅義偉、黨幹事長谷垣禎一、經濟大臣石原由伸以及眾多的國會議員，以各種方式呼籲選民支持增田，東京都有許多直轄區首長也發聲支持他，最後連極右的石原慎太郎都出來救駕。
無奈增田終究無力回天，多年的岩手知事與總務大臣的經歷沒有讓他名聲大作，知名度低成為致命傷之一。而失敗原因無外乎三點：
一是他與小池屬於同室操戈，分散了自民黨的力量，盡管黨組織下達紀律，但是見效不大，還是有自民黨眾議員以及政治人物為小池站台力挺。
二是，石原慎太郎為增田站台呼籲支持時，將小池羞辱了一番，激起選民的憤怒情緒。可以說石原站台反倒幫了倒忙，讓增田失去了最後一根稻草。
三是，一個不靠組織的單薄女子小池較容易獲得同情票，由於黨組織偏心增田，讓選民覺得這是在欺負弱女子，因此選票大量湧向小池。
東京都知事選舉結束了，女知事小池與自民黨的關係是修復還是徹底決裂還有待觀察。
小池的勝利當然使自民黨盡失臉面，如何處分那些公開抗拒黨紀、支持小池的自民黨人士，將是自民黨頭疼的一件事。
如果自民黨絕情，小池就有可能揭竿而起另立新黨，這樣一來日本政壇勢必重組，自民黨分裂也不可避免，這對於致力維持三分之二以上議席的安倍來說，是不願意看到的結果，因此對於小池，自民黨很有可能採取懷柔政策，對小池支持者的處分也將大事化小，息事寧人。這次選舉過程中，安倍沒有直接為增田站台，可能就是為日後的和解埋下伏筆。