1995年成渝高速公路开通，成都和重庆之间只需要4个小时就可以到达，往返成渝间的旅客纷纷由火车改乘高速公路客车，这使得成渝铁路的客流大幅下滑，而修建于50年代初的成渝铁路技术标准低，线路绕且弯道多，无法进行提速。在90年代末的时候，随着达成铁路的建成，另一条新的铁路也在酝酿了，利用已经建成的达成铁路，从遂宁修建一条铁路到重庆，然后再对达成铁路遂宁到成都段进行改造。
2003年春，遂渝铁路开工，先修单线预留复线。这条线路从达成铁路的遂宁站引出，经遂宁南站、三星站、潼南站、下太和站、合川站、石子山站，最初是在石子山修建联络线到东阳线路所接襄渝线，后来石子山出去的正线经蔡家站、井口站随渝怀线引入重庆北站。后来下太和与合川之间增加了渭沱站。遂渝铁路从遂宁到井口全长147公里，线路大部分在重庆境内，按200公里时速标准设计，是重庆第一条快速铁路，在修建时是重庆标准最高的铁路。
2005年4月，遂渝铁路在东阳线路所与襄渝铁路接轨，5月长白山号动车组、由SSJ3型电力机车牵引的双层集装箱列车在遂渝线进行了测试。2006年1月，遂渝铁路开通货运列车，同年5月开通客运列车，当时重庆开往成都的双层城际列车走遂渝线和达成线，之后达成线遂宁到成都段完成电气化改造。2006年底，遂渝铁路石子山站经蔡家站到井口站的线路完工，这一段有十几公里是中国首条高速无砟轨道综合试验段，2007年1月，CRH2型动车组来重庆参加遂渝线无砟轨道试验，为以后高速铁路选用什么无砟轨道进行了参考，同年4月，无砟轨道这段线路投入运营。接下来的两年，先锋号动车组、蓝箭号动车组都先后投入成渝城际动车运用走遂渝线，最高时速160公里。
2009年9月，随着遂宁到成都新建复线铁路完工，成渝间开行时速200公里的和谐号动车组，最初都是CRH1型动车组，运行遂渝线跑160公里时速，运行遂成线跑200公里时速，两个多小时就能从成都到重庆北。
运行遂渝线的重联CRH1型动车组
2013年，遂渝铁路增建复线的工程全部完工，遂渝全线实现复线运营，成渝动车组运行时间进一步压缩，但是遂渝线还是只能跑160公里时速，特别是后来该线又有货运列车运行，铁路部门要求动车与货车会车的线路，动车一律160公里时速。当然遂渝线还有不少普速客车运行，即便大量动车开行的时候，也有部分旅客愿意选择过路的普速客车，时间快的在成渝间只要3个小时。
遂宁站
遂宁南站
潼南站
合川站
5217米长的龙凤隧道
遂渝在渭沱跨兰渝
后来遂渝铁路遂宁南站到渭沱站这段算入沪蓉铁路的部分，渭沱站到井口站单独命名为渭井铁路，在成渝高铁开通后，成遂渝的动车主要就是一些沪蓉线长途动车，少量成局管内的动车，而且重庆北站渝利场投用后，沪蓉长途动车都走童家溪线路所方向，不走渭井线，也就不经过石子山、蔡家、井口，所以无砟轨道所在的那一段就没有动车走了，直到最近几年才有动集列车经过，其它经过无砟轨道那段的都是普速客车。而兰渝铁路开通后，兰渝方向货列进出兴隆场编组站也要在渭沱到石子山之间走渭井线，再经联络线上襄渝线去兴隆场编组站。
普速客车运行渭井线
行包快运列车通过草街嘉陵江特大桥
货运列车通过石子山
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