沪汉蓉快速客运通道，是《中长期铁路网规划（2008年调整）》中“四纵四横”快速客运通道之一，也是国家“八纵八横”高铁网沿江通道的重要组成部分，连接成渝地区和长三角地区。

2003年2月25日，沪汉蓉快速客运通道遂渝段（遂渝铁路）开工建设。

2005年7月，沪汉蓉快速客运通道合宁段（合宁铁路）开工建设。10月，沪汉蓉快速客运通道合武段（合武铁路）开工建设。

2006年5月1日，随着N880次首趟成渝客运快速列车驶上遂渝铁路，遂渝铁路正式宣布开通客运。9月15日，国家批准宜万铁路（即沪汉蓉快速客运通道宜万段）复线建设。

2008年4月18日，合宁段开通运营。9月17日，沪汉蓉快速客运通道汉宜段（汉宜铁路）全线开工建设。12月29日，沪汉蓉快速客运通道渝利段（渝利铁路）全线开工建设。

2009年1月18日，遂渝铁路二线开工建设。4月1日，合武段开通运营。7月7日，遂成铁路正式投入运营。

2010年7月1日早上8点零3分，从南京发往上海虹桥的“G7001”城际高速列车从南京火车站驶出，标志着中国第二条城际铁路——沪宁城际铁路正式运营通车。12月23日，宜万段正式开通客运列车。

2012年7月1日，汉宜段正式开通运营。12月31日，遂渝铁路二线正式通车。

2013年12月28日，渝利段正式建成通车。

2014年7月1日清晨6点36分，D2206次动车组列车驶出上海虹桥火车站。标志着历时10年建设的沪汉蓉快速铁路通道，由此开通运营。相比较之前最快的直达列车相比，动车组将沪蓉两地的时间距离缩短了5个多小时。当天上午，湖北汉口至重庆北首发列车D2251次缓缓驶出汉口站，不仅标志着宜（湖北宜昌）万（重庆万州）线正式开行动车，同时也意味着沪汉蓉快速客运通道打通了动车运行的最后一段“瓶颈”，横贯中国东西的沿长江铁路快速大通道真正形成。

2015年1月1日，兰渝铁路渭沱站—重庆北站区段正式投入运营，原有经遂渝线动车及高速动车均在渭沱站上兰渝铁路线直达重庆北站。

2018年7月1日，合宁段和合武段均提速至250km/h运营。

沪汉蓉快速客运通道成后，将成为沟通川渝地区与中南、华东地区之间最重要和最便捷的运输通道。川渝地区资源丰富，是中国实施西部开发的主要地区之一；中南、华东地区经济发展较快，尤其是华东地区，具有资金、技术、人才资源丰富的优势。沪汉蓉快速铁路客运通道，可将经济发达的长江三角洲地区与经济发展较快的华中地区、人口稠密的川渝地区紧密联系起来，有利于东中西部资本、技术、人力资源跨区域快速流动，加强东中西地区之间资源优势互补，促进区域经济协调发展，对构建和谐社会、推动西部大开发和实施可持续发展战略具有重要意义和作用。

沪汉蓉快速客运通道，是中国新建的一条贯穿东西的铁路大动脉，也是中国铁路发展规划中“四纵四横”重要的“一横”，是国家“八纵八横”高铁网沿江通道的重要组成部分，该线横跨上海、江苏、四川等省市，重点服务于中国华东沿海地区、华中地区和西南地区。新建成的客运专线按照每小时200～350公里的设计速度，从上海虹桥站出发，运行6个小时可抵达武汉、13个小时到达重庆、15个小时到达成都。

全长377公里的宜万铁路是打通沪汉蓉快速客运通道的关键地段。它穿行于湖北西南地区和重庆境内的高山峡谷，所经地段绝大部分属于喀斯特地貌，地质条件复杂。宜万线上修建的159条隧道和253座桥梁长度占线路总长的74%，其中有34条高风险的岩溶隧道，是世界上施工难度最大的铁路之一。

2014年7月12日7时10分左右，由成都开往长沙的K504次列车，运行至宜万铁路湖北境内长阳至宜昌间，一节车辆脱线，无人员伤亡。