日比谷入江に注いでいた平川が、現在のように、隅田川に向かうようになったのは、大きく二段階に分けられる付替えによってでした。最初の付替えの結果、平川の最下流部分は江戸城の堀となって切り離され、本流は江戸前島の微高地を横切り、ほぼ現在の日本橋川の流路を取って、隅田川に注ぎます。太田道灌や北条氏による１５０年にわたる江戸経営のどこかでなのか、それとも天正１８年（１５９０年）の家康入国後短期間でなされたのか、はたまた人為的なものではないのか、文献的な裏付けに乏しく諸説のあるところですが、少なくとも、慶長８年（１６０３年）の幕府成立前後には現在の日本橋川の流路になっています。
- ・ 「慶長江戸図」 慶長７年（１６０２年）と同１３年の江戸城と内曲輪の様子を重ねました。濃いブルーが慶長７年の「別本慶長江戸図」と呼ばれるもので、重ねるために原図をゆがめています。（書き込みはかっこなしが慶長７年、ありが慶長１３年のものです。）
内曲輪以外は描かれておらず、さらに（図中白であらわした）一部が失われているため、全体像はよくわからないところもありますが、平川の付替えは「別本慶長江戸図」の時点でほぼ完成していて、あとは日比谷入江の埋め立てを残すのみとなっています。一般に同入江の埋め立ては慶長８年頃とされていますが、「東京市史稿」のように、「落穂集追加」（享保１２年 １７２７年）を引用、文禄元年（１５９２年）の西の丸増築時に、その残土を利用して埋め立てたとの説もあり、以降埋立てが進行し、「別本慶長江戸図」のようになったのかもしれません。
- ・ 平川門と平川橋 「別本慶長江戸図」に「平川ト云フ所」とあるように、この付近にあった平川や平川村から、その名がつけられました。
二段階目の付替えは、後半のテーマなので、簡単に触れるにとどめますが、本郷台の先端にあたる神田山を開削し、現在の神田川の流路をとるもので、こちらは元和年間（１６１５～２４年）に最初の工事が行われています。その後、現在の日本橋川と重なる最初の付替え部分は、船河原橋から堀留橋までが埋め立てられ、こうして、神田川から切り離された元の平川は、江戸城の堀や運河として機能することになります。また、小石川大沼から日比谷入江にかけての低地は、平川の流れから完全に解放され、武家地として宅地造成されました。小川町の武家屋敷や、馬場先門前のいわゆる大名小路のことです。