2014年1月12日，中国铁路总公司组织有关单位对京张高速铁路北京市五环内地下建设方案进行了研讨。9月16日，中华人民共和国环境保护部批复《新建铁路北京至张家口铁路八达岭越岭段环境影响报告书》。11月，中华人民共和国国家发展和改革委员会《新建北京至张家口铁路八达岭越岭段工程可行性研究报告》，京张高速铁路八达岭越岭段获批。

2015年1月28日，北京市市长王安顺指出：“为了北京和张家口联合申办2022年冬奥会，调整了京张高速铁路原建设方案，时速从原来的250千米提高到350千米。”7月8日，中国铁道科学研究院网站发布《新建北京至张家口铁路环境影响报告书》。9月8日，中华人民共和国环境保护部批复《新建北京至张家口铁路环境影响报告书》。9月，中华人民共和国国家发展和改革委员会批复《新建北京至张家口铁路可行性研究报告》，同意新建京张高速铁路。12月，中国铁路总公司批复京张高速铁路初步设计。

2016年4月29日，京张高速铁路全线开工建设。11月1日，北京市海淀区的四道口、五道口、六道口全部拆除，北京北站、清河站暂停办理客运业务，清华园站关停撤销。

2017年11月23日，京张高速铁路全线首条隧道贯通。

2018年4月13日，京张高速铁路完成北京段红线用地征拆任务。8月16日，京张高速铁路接触网第一杆完成组立，标志着京张高速铁路站后四电系统集成工程开工建设。11月1日，京张高速铁路开始全面铺轨。11月24日，京张高速铁路站后四电接触网工程进入上部施工阶段。12月27日，京张高速铁路站后四电工程进入接触网上部组网施工阶段。

2019年3月5日，京张高速铁路“四电”工程开工建设。6月12日，京张高速铁路全线完成铺轨。6月25日，京张高速铁路全线“四电”设备房屋主体工程完成。8月10日，京张高速铁路10千伏电力贯通线路全线送电成功。8月25日，京张高速铁路接触网工程实现全线正线路贯通。9月4日，京张高速铁路全线接触网一次送电成功。9月19日，京张高速铁路全线启动带电热滑试验工作。10月5日，京张高速铁路开始联调联试。10月20日，京张高速铁路试验最高时速首次达到385千米。12月3日，京张高速铁路转入运行试验阶段。12月20日，京张高速铁路与张呼高速铁路开始满图试运行。12月28日18时，京张高速铁路动车组列车车票开始发售。12月30日，京张高速铁路全线开通运营。

2020年12月1日，京张高速铁路延庆线开通运营，北京北站、清河站开行去往延庆站的列车。

2022年1月6日，北京冬奥列车开始在京张高速铁路上线运行。

截至2019年12月，京张高速铁路全线共设10个车站，其中9个办理客运业务：北京北站—清河站—沙河站（不办理客运）—昌平站—八达岭长城站—东花园北站—怀来站—下花园北站—宣化北站—张家口站。为缓解北京北站的运力紧张情况及西直门地区的交通压力，清河站将办理部分列车的始发终到业务。京张高速铁路全线由中国铁路北京局集团有限公司运营管理。

京张高速铁路在昌平站设联络线沟通京通铁路，在八达岭西所引出延庆铁路至延庆站，在下花园北站引出崇礼铁路至太子城站，在张家口站接入京包高速铁路张包段。

京张高速铁路自北京北站引出，过学院南路后转入地下，连续下穿北三环、知春路、北四环、成府路、清华东路，于万泉河以南转出地面，后下穿北五环沿既有京张铁路增建二线至沙河站，沙河站至昌平站区段增建沙昌三线至昌平站，平面引入既有昌平站后经南口镇东侧以隧道穿越军都山，出隧道后于康庄跨既有京包铁路进入河北境内，于既有线北侧在军事设施影响范围内采用地下隧道形式，出隧道后设东花园北站，跨官厅水库、大秦铁路、京藏高速公路，与既有京张铁路并行，下穿京新高速公路后设怀来站，出怀来站后一路西行经下花园北、宣化北新设站，终至张家口站。京张高速铁路途经北京市西城区、海淀区、昌平区、延庆区、河北省张家口市，呈东西走向，全长173.964千米，其中北京市境内70.503千米，河北省境内103.461千米。

截至2019年12月，京张高速铁路主要运行有复兴号CR400BF型电力动车组。

CR400BF-C型动车组列车在设计时同时考虑到适应京张高速铁路的线路条件以及需要满足2022年北京冬奥会的服务需求。京张高速铁路智能动车组列车具有较好的空气动力学性能，引入了自动驾驶技术，能够实现车站自动发车、区间自动运行、车站自动停车、车门自动打开等功能。

CR400BF-C型动车组列车新增了智能环境感知调节技术，能够实现对温度、灯光、车窗颜色等的调节，同时全车覆盖wifi，配置多语种旅客信息系统，能够满足国际旅客的需求。座椅采用滑道式安装，允许增加更多轮椅。

2019年11月7日，CR400BF-C型动车组列车上线联调联试。

截至2019年12月，京张高速铁路设1处动车运用所：北京北动车运用所。

北京北动车所位于北京市昌平区，承担京张高速铁路动车组的检修和整备等工作，于2019年10月7日投入使用。

信号系统是控制高速铁路列车安全行车的“中枢神经系统”，满足列车高速度、高密度及不同速度等级列车跨线运行要求。京张高速铁路采用世界领先水平的CTCS-3级列车运行控制系统，基于GSM-R网络实现地面与动车组控车信息的双向实时传输。

京张高速铁路清河至张家口段牵引供电系统采用AT供电方式，北京北至清河段及枢纽内部分线路、动车走行线等采用带回流线的直接供电方式或直接供电方式，正线接触网采用全补偿弹性链型悬挂。

截至2019年12月，京张高速铁路设黄土店、大浮坨、新保安、张家口南4座牵引变电所。

基于北斗卫星和地理信息系统技术，京张高速铁路为建设、运营、调度、维护、应急全流程提供智能化服务。线路实时“体检”系统，可以将全线每一个桥梁、车站，每一处钢轨通过传感器连接至电脑。零件是否老化，路基是否沉降，照明是否损坏，都能一目了然。此外，高速铁路周界入侵报警系统、地震预警系统、自然灾害监测系统等将组成动车组的智能调度指挥系统。

2019年12月30日8时30分，由北京北站开往太子城站的智能动车组G8811次列车驶出北京北站，标志着京张高速铁路开通运营。张家口至北京最快运行时间由3小时7分压缩至56分钟。

2020年1月8日，京张高速铁路往太子城方向新增5对列车。

2020年12月1日6时，G8881次列车从清河站开出，标志着京张高速铁路延庆线开通运营。北京市区到延庆的最快运行时间从2小时缩短到26分钟。

2021年9月，中国铁路北京局集团有限公司在京张高速铁路推出20次计次票业务。

2022年北京冬奥会、冬残奥会比赛期间，京张高速铁路实施“一日一图”，日最高开行冬奥列车40对，运送各国运动员、技术官员和持票旅客。冬奥会保障期间，铁路部门对京张高速铁路清河、延庆、太子城站，实行为期55天的闭环、非闭环管理。闭环人员实施“固定车厢、固定站台、固定通道、固定交通接驳区域、固定站车工作人员”的点对点、一站式全流程闭环管理，设立专用候车区，与普通旅客互不交叉。

2024年7月，中国铁路北京局集团有限公司在京张高铁和京雄城际铁路推广实施适用于短期内多次出行的“计次票”和“定期票”业务，一次购票即可多次乘车。

2019年12月30日至2020年1月30日，京张高速铁路累积发送旅客73.43万人次，到达65.52万人次，共计138.95万人次。

2019年12月30日至2020年6月30日，京张高速铁路累积发送旅客180.33万人次。

2019年12月30日至2020年12月30日，京张高速铁路累积发送旅客680.6万人次。

2019年12月30日至2021年12月30日，京张高速铁路（含崇礼铁路、延庆线）北京局管段共发送旅客1380余万人，日均1.9万人，累计开行列车近4万对。

2024年4月4日，京张高铁发送8.64万人次，创线路开通运营以来历史新高。

作为中国首条智能高速铁路，京张高速铁路每一条钢轨的质量监造、供应和廓形设计打磨也运用了大数据并建立了“健康档案”。北京至张家口高速铁路工程是中国第一条采用自主研发的北斗卫星导航系统、时速350千米的智能化高速铁路，也是世界上第一条设计时速350千米的高寒、大风沙高速铁路。

京张高速铁路对路基、桥梁、隧道及其他相关场地进行绿化和景观设计，沿线采用内低外高、内灌外乔的设计，形成立体多层绿化带。

根据地质情况，清华园隧道建设方联合研制了两台泥水平衡盾构机，借助中国首个大盾构智能控制中心，成功应用BIM技术、三维可视化监控、盾构云平台指挥、自动化监控量测等措施，实现了智能模拟、精准预测、提前预警、实时修正，克服了盾构超浅埋始发接收、超近穿越重要建（构）筑物等难题。

京张高速铁路封闭式声屏障是中国国内首个混凝土框架结构封闭式声屏障工程，全长2.43千米，主要安装在清华大学及其周边社区附近，于2019年5月21日完工。为避免紫外线、酸性腐蚀等环境影响从而降低维护成本，该封闭式声屏障采用现浇混凝土结构。此外，该封闭式声屏障吸声墙进行外部装修工作时融入老京张铁路元素，外观采用体现清华园站牌坊风格的灰砖和拱窗。

八达岭长城站设计时将车站与山体融为一体，车站最大埋深102米，地下建筑面积3.98万平方米，建成时是中国国内埋深最大的高速铁路地下车站；车站两端渡线段单洞开挖跨度达32.7米，建成时是中国国内单拱跨度最大的暗挖铁路隧道；旅客进出站提升高度62米，建成时是中国国内旅客提升高度最大的高速铁路地下车站；车站层次多、洞室数量大、洞型复杂、交叉节点密集，建成时是中国国内最复杂的暗挖洞群车站。

2019年8月23日，八达岭长城站实现站房主体结构封顶。

清河站是京张高速铁路沿线建筑面积最大的车站，建设时施工场地狭小，局限在仅为146米宽的狭长带状区域内。清河站采取大空间无柱造型，重达5000吨的钢屋盖，仅支承于24根椭圆形钢柱，总用钢量达3.1万吨，并获得“中国钢结构金奖”年度杰出工程大奖。

2019年2月16日，北京地铁13号线西二旗站至上地站区间改线拨接进入清河综合交通枢纽。（《建设中的清河综合交通枢纽》图册资料来源）

西二旗右线特大桥全长843.18米。西二旗左线特大桥全长2429米，上跨北京地铁13号线，西邻地铁昌平线和京新高速公路，施工环境异常复杂，作业场地狭小，安全风险高。

康庄特大桥全长9785.17米，含高墩6处，最高可达35米，是京张高速铁路无砟轨道施工中施工难度极大、风险系数极高的重点性工程，面临工期紧、任务重、作业环境温度低等诸多不利因素。

南口特大桥地处密集生活区，环境复杂，征拆难度大，施工干扰多。同时，南口特大桥连续梁跨度较大，且跨越S216、京藏高速公路，施工安全风险极高。

2018年11月22日，南口特大桥主体工程完工。

官厅水库特大桥全长9.08千米，主桥采用8孔110米简支拱形钢桁梁跨越官厅水库，是时速350千米无砟轨道高速铁路钢桁梁桥。大桥的设计体现了“轻质、大跨、环保”的现代铁路建设理念。主桥由八个曲弦桁梁组成。

2018年5月29日，官厅水库特大桥合龙。

新保安高架特大桥全长15051米，是京张高速铁路全线最长大桥。

土木特大桥全长3503.48米，依次跨越铁路大秦铁路、京包铁路和京藏高速公路，墩顶转体连续梁最大跨度128米，最大转体重量8700吨，建设时是中国国内最大跨度、最大吨位的高速铁路墩顶转体连续梁，于2017年9月17日成功双转体跨越大秦铁路。同时，大桥桥墩上印制的二维码，包含桥墩各类施工信息。

京张高速铁路沿线共设置10座隧道，全长49.470千米，占正线长度的28.44%。

清华园隧道：穿越穿越海淀区学院南路人口稠密区，建成时是中国国内位于城市核心区，穿越地层最复杂、重要建构筑物最多的国铁单洞双线、大直径盾构、高风险隧道，是京张高速铁路全线唯一采用盾构法施工的隧道。清华园隧道与北京地铁10、12、13、15号线长距离并行下穿或交叉穿越，穿越北三环、北四环等7条主要城市道路、88条重要市政管线，穿越特级风险源3处、一级风险源80处。

南口隧道：地处昌平区南口村，是京张高速铁路北京段首条贯通隧道，最大埋深340米。线位总体位于京张铁路东侧，与之走向基本相同，沿线穿越南口村、东园子村等村庄范围内山体。

居庸关隧道：最大埋深310米，施工过程含隧道浅埋、穿越断层破碎带，地质围岩差、易富水。隧道洞口段以IV、V级围岩为主，围岩强风化，稳定性差。施工过程中，项目部先后克服涌水、空腔、围岩频繁变化等不利地质条件，利用加密超前小道管进行支护、增设钢拱架、缩短爆破进尺等措施确保施工进行。

新八达岭隧道：为单洞双线，共设4座斜井，地处不良地质带，隧道围岩条件差，存在涌水、突泥等风险，属极高风险隧道，为京张高速铁路全线最长隧道。项目部攻克了隧道浅埋、涌水、长大隧道通风等技术难关。

董家庄隧道：最大埋深约70米，最浅仅为4米。隧道地形起伏较大，山势陡峭，受各类风化及地质作用影响，砂岩节理、裂隙发育，围岩破碎。同时，该隧道是低瓦斯隧道，安全风险大，施工难度大。

草帽山隧道：为单洞双线，穿越草帽山主脉，山势陡峭，地形起伏较大。隧道地质条件复杂，洞身基岩主要为侏罗系上统凝灰岩，该地层成因复杂、成岩作用差、风化程度不一、小型构造发育，突变性强。隧道地址条件极差，下穿既有重载铁路、高速公路等地域，施工安全风险极高。

在跨越京藏高速公路和大秦铁路时，京张高速铁路建设方自主研发了创新型工法《连续梁墩顶转体施工》。

2021年12月6日，京张高速铁路获评2020—2021年度国家优质工程奖。

2022年11月，入选2022中国新时代100大建筑交通工程类。

2023年4月，北京至张家口高速铁路工程入选第二十届第一批中国土木工程詹天佑奖获奖名单，荣膺特等奖。

2018年4月23日，CR400BF-C型动车组列车众创设计结果“龙凤呈祥”和“瑞雪迎春”公布。

CR400BF-C型动车组列车按照“标准配置+奥运配置”的思路，形成了“鹰隼”“旗鱼”头形方案和“龙凤呈祥”“瑞雪迎春”两种外观涂装方案。

2021年12月21日，中国邮政在高铁上开设的首家主题邮局在京张高铁列车上亮相。这是目前移动速度最快的特色主题邮局。

京张高速铁路是2022年北京冬奥会的重要配套工程，其开通运营标志着冬奥会配套建设取得了新进展。（中共中央总书记、国家主席习近平 评）

京张高速铁路的建设对增进西北地区与京津冀地区人员的交流往来，促进西北地区与京津冀地区协同发展将发挥重要作用。（人民网 评）

京张高速铁路是中国《中长期铁路网规划》中“八纵八横”高速铁路网北京至兰州通道的重要组成部分，线路向西与张呼高速铁路、张大高速铁路相连，向东与北京枢纽连通，形成内蒙古东部、山西和河北北部地区快速进京客运通道。（中国国家铁路集团有限公司 评）