לאחר שנים רבות בהן מסילת הרכבת הישנה  בין ירושלים ליפו  איבדה מזוהרה בשל הזמן הרב שלקח לנסיעה, הוחלט על הקמת קו רכבת מהיר בין ירושלים לתל אביב.

בשנת 2006 הונחה אבן הפינה לתחנת הרכבת בין בנייני האומה לתחנה המרכזית בירושלים. בגלל הפרשי הגובה בין ירושלים לתל אביב, הוחלט לבנות רציפי התחנה בעומק של 80 מטר מתחת לפני הקרקע
קו הרכבת המהירה, נחנך בבספטמבר 2018, כהנסיעה מתבצעת בין ירושלים לנתב"ג. בדצמבר 2019 צפוי קו הרכבת להמשיך עד לתחנת ההגנה בתל אביב ולהגיע בתוך 28 דקות. מירושלים לתל אביב.

הנסיעה במורד הרי ירושלים מרהיבה וכוללת נסיעה על הגשר הארוך בישראל (1.25 ק"מ), הגשר הגבוה בישראל (90 מ' מעל פני הקרקע) והמנהרה הארוכה בישראל (11.6 ק"מ). תחנת יצחק נבון היא תחנת הרכבת העמוקה בארץ ואחת מתחנות הרכבת העמודות בעולם. הירידה מהמלפס העליון של התחנה לרציםים אורכת 8 דק' על גבי מדרגות נעות.

תחנת יצחק נבון מוקמה סמוך לכניסה לעיר, בין התחנה המרכזית ובנייני האומה, וסמוך לקו הרכבת הקלה. קיימות תוכניות להאריך את קו הרכבת ולהוסיף שתי תחנות בירושלים, אחת במרכז העיר מתחת לכיכר הדודקה והשניה תגיע עד לכותל המערבי.

בסוף שנת 2021 צפוי להפתח קו בין ירושלים למודיעין, ובהמשך להתחבר למסילת מודיעין- ראשון-לציות שצפויה להבנות.