2009年，当成都经遂宁到重庆开行时速200公里的和谐号动车组的时候，另一条连接成渝间的快捷通道——成渝高铁也即将开工建设，成渝高铁从成都经资阳、内江到重庆，大部分路段与老成渝铁路平行，但是和弯弯曲曲的老成渝线相比，成渝高铁线路更直标准更高，按照350公里时速标准修建，全线里程也比老成渝铁路短了200公里，这也是四川盆地第一条时速达到350公里的高铁线路。
成渝高铁是在2010年举行开工仪式，之后各标段陆续开始施工，这条线从成都东站引出，中间设的车站有简阳南、资阳北、资中北、内江北、隆昌北、荣昌北、大足南、永川东、璧山，在重庆枢纽正线是接沙坪坝并且还将接入菜园坝的重庆站，同时枢纽内还有联络线接重庆北站与重庆西站方向，而成都枢纽也有联络线接成都南站方向。虽然成渝高铁开工时成渝间已经有了走成遂渝的动车组，但是遂渝段是要上普速客车与货运列车的，而且老成渝铁路沿线的居民出行也需要一条快捷的通道。
建设中的成渝高铁新中梁山隧道
联调联试之前的成渝高铁
2015年，成渝高铁全线竣工，之后分段进行联调联试，重庆枢纽最初是通过联络线进入重庆北站，枢纽内联络线的工程影响了进度，所以重庆段的联调联试要晚一些，10月底进行热滑。11月开始进行联调联试，内燃机车牵引检测车上线，当然也少不了高速动检车。
热滑机车通过联络线去成渝高铁
铁路局检测车从成渝高铁检测后经联络线回重庆北
高速动检车上成渝高铁检测
联调联试后期一些非检测的动车也上线试跑，有和谐号CRH380A和当时刚刚配属成都铁路局的和谐号CRH380D。同年12月26日，成渝高铁开通运营，从成都东到重庆北，最初的车型就是380A和380D两种车型，后来一段时间基本上都是380D，在成渝高铁正线最高行车时速是300公里。
CRH380A型动车组
CRH380D型动车组
过了两年成渝高铁上的车型有所增加，还增加了少量时速250公里的动车组，行车对数也越来越多。2018年1月的时候，重庆这边沙坪坝站以及重庆西站开通，这两边也能进出成渝高铁，成渝高铁去渝贵铁路的动车也就进重庆西站。而成都那边也可以接成都南站方向。这之后成渝高铁上的跨线列车增加了。
体验成渝高铁的列车
成都东站站台
沙坪坝站候车室
2018年的时候，上海局从上海虹桥以及南京南开往重庆西的两趟高速动车组采用了复兴号的CR400BF系列动车，这是成渝高铁首次出现复兴号动车，但是在成渝高铁跑的依旧是300公里时速。
复兴号渝沪高速动车运行成渝高铁
2020年，成都铁路局引进了复兴号CR400AF型动车组用于成渝高铁，年底调图时开始按350公里时速运行，成都东与沙坪坝站之间一站不停只需要62分钟，当然复兴号高速动车也有一些是进重庆北站或重庆西站。
成渝高铁上的复兴号驶入沙坪坝站
其实成渝高铁目前还不能说全部完工，因为规划接入的重庆站现在还没有进行改造，今年6月重庆站只是停办了客运，重庆站和沙坪坝站之间的新红岩隧道已经建成了大部分了，这之间时速200公里，菜园坝的重庆站以后是要改造成高铁站，成为成渝高铁和渝湘高铁的连接站。
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