2019年4月17日，汉巴南铁路南充至巴中段开工动员会举行。12月25日，巴南高速铁路站前工程监理和施工标授标仪式举行，标志着巴南高速铁路进入全面实质性施工阶段。

2020年3月25日，巴南高速铁路全线首座隧道（青堡隧道）开始进洞施工。9月18日，巴南高速铁路全线首座隧道（青堡隧道）实现贯通。

2021年5月2日，巴南高速铁路进入线上结构施工阶段。8月18日，巴南高速铁路全线首座高风险隧道（柑子坪隧道）实现贯通。9月21日，巴南高速铁路全线首座长大隧道（玉龙山隧道）实现贯通。11月18日，巴南高速铁路开始架梁。12月18日，巴南高速铁路全线9座微瓦斯隧道全部贯通。

2022年3月4日，巴南高速铁路仪陇段隧道全部贯通。4月6日，巴南高速铁路全线首个道岔连续梁实现合龙。7月26日，巴南高速铁路南充段隧道全部贯通。8月9日，巴南高速铁路“四电”工程全面启动。9月28日，巴南高速铁路完成首次既有线拨接施工。11月10日，巴南高速铁路全线隧道全部实现贯通。11月22日，巴南高速铁路正式进入长轨存储阶段。12月22日，巴南高速铁路跨兰渝铁路特大桥3座钢横梁完成吊装，标志着巴南高速铁路钢横梁吊装全部结束。

2023年2月，巴南高速铁路巴中段35座桥梁架设任务全部结束。3月27日，巴南高速铁路正式进入铺轨阶段。5月30日，巴南高速铁路首座新建车站站房（仪陇站站房）实现主体结构封顶。6月5日，巴南高速铁路南充段正式进入铺轨阶段。11月16日，巴南高速铁路112座主线桥梁架设全部完成。

2024年1月23日，巴南高速铁路正线铺轨全部完成。2月1日，巴南高速铁路首座10千伏配电所实现受电。3月15日，巴南高速铁路首座220千伏牵引变电所一次受电成功。3月23日，既有南充北站站改插铺道岔工作完成，巴南高速铁路主线接入兰渝铁路，标志着巴南高速铁路接入中国国家“八纵八横”铁路网。3月27日，巴南高速铁路全线4座牵引变电所已全部完成受电。3月27日，巴南高速铁路完成全线接触网冷滑试验。4月2日，巴南高速铁路全线进入联调联试阶段。4月10日，巴南高速铁路首趟动车综合检测车上线检测。5月21日，巴南高速铁路全线正式进入运行试验阶段。6月27日，巴南高速铁路开通运营。

截至2024年6月，巴南高速铁路全线共设6座车站：南充北站、蓬安西站、仪陇站、马鞍站、巴中西站、巴中东站。

巴南高速铁路自兰渝铁路南充北站引出，经南充市顺庆区、蓬安县、南部县、仪陇县，巴中市恩阳区、巴州区、经开区，接入巴中东站。

2024年6月27日9时10分，由巴中东站开往成都东站的D5133次动车组列车驶出巴中东站，标志着巴南高速铁路开通运营。开通运营后，巴中至南充、成都、重庆最快旅行时间分别为48分、2小时16分、2小时46分，较开通前旅客列车分别压缩1小时39分、1小时50分、1小时15分。

2024年7月27日，巴南高铁正式开通运营满一个月，累计发送旅客达80万人次，单日最高客流达3.6万人次。

8月31日，记者从中国铁路成都局集团有限公司广元车务段获悉，今年暑运期间，巴南新线巴中东、巴中西、马鞍站、仪陇站、蓬安西站5站累计到发旅客119.2万人次，日均到发旅客1.9万人次。其中，巴中东站累计到发旅客55万人次，为客流量之首。

巴南高速铁路全线新建马鞍、仪陇、南充北、巴中东等4座牵引变电所，每座牵引变电所均配备有变压器、断路器、隔离开关、母线、电流互感器、电压互感器等关键设备。其中，南充北牵引变电所同时为巴南高速铁路、成达万高速铁路提供动力支持。

巴南高速铁路处于四川东北部，跨越嘉陵江水系，沿线地形复杂，桥隧比达70%，共架设129座桥梁，打通56座隧道。

在嘉陵江特大桥建设期间，项目攻克了“深水基础施工”“大体积承台施工”“40米高支架现浇箱梁施工”“164.5米钻石型高塔施工”“山区钢箱梁安装”等五大难关，在中国国内首次成功应用下横梁装配式牛腿支架施工，改变“落地钢管支架”的传统施工工艺。

东华山隧道位于巴中市巴州区，全长6946米，最大埋深约310米，是巴南高速铁路重难点控制性工程。隧道沿线下穿巴中市体育中心、巴中市骨科医院、既有巴达铁路杨家沟隧道、浅层天然气管道、鱼塘、恩广高速公路尖顶子隧道等临近既有建（构）筑物，地质条件复杂，存在偏压、下沉等施工风险，安全施工风险较大，交叉作业面施工组织难度高，建设难度属全线隧道施工难度系数之最。该隧道于2022年11月10日贯通。

嘉陵江特大桥位于南充市南部、蓬安、仪陇三县交界处，全长约1770.82米，最高主塔高164.5米，相当于53层楼的高度；主桥跨度335米，是建设时中国跨度最大的双线高速铁路高低塔混合梁斜拉桥。全桥钢箱梁共26个节段，用钢总量约5500吨，斜拉索采用高强平行钢丝约850吨。大桥选址方位沿线有多条河流汇入，需满足III级航道通航，还要兼顾特殊地形。同时嘉陵江上下游有两个航电枢纽，对桥位选择和桥型结构与自然环境相协调方面有很高要求。确定主桥用非对称布置的混合梁斜拉桥方案后，项目创新采用了支承和半漂浮组合约束体系以及不锈钢复合板桥面体系、大吨位空间锚拉板等多项新技术，保障桥梁结构安全基础上，提高了高铁行车舒适性与抗震性能。该特大桥于2023年3月31日实现合龙。

恩阳河特大桥位于巴中市恩阳区境内，全长1416.456米，最高桥墩89.44米，最大跨度136米，是四川省首座在高速铁路上使用节段拼装工艺的桥梁。每榀梁由17个或14个节段组成，最重的一节节段重达170吨，整个节段拼装梁主体工程共需要232个节段。与传统的简支箱梁相比，节段拼装梁工程量少，施工不用搭设支架，无需现场进行混凝土浇筑作业，具有明显的生态保护优势。该大桥于2022年12月9日实现全桥合龙。

光辉隧道位于巴中市巴州区光辉镇，全长5914.906米，最大埋深约200米，为特长隧道，是巴南高速铁路全线第二长隧道和重难点工程之一。该隧道多处穿越鱼塘、村道、房屋、电线架等构筑物，地质条件复杂，交通条件差，安全风险较高。该隧道于2022年6月30日贯通。

千秋塝隧道位于巴中市恩阳区关公镇境内，隧道全长3883米，最大埋深200米，为单洞双线隧道。隧址区岩性主要为泥岩、粉砂岩、砂岩、砾岩，隧道有Ⅲ级围岩1535米，Ⅳ级围岩1960米，Ⅴ级围岩347米，明洞41米，进出口高差19米，是巴南高速铁路全线重点控制性工程。该隧道于2022年4月8日贯通。

营盘梁隧道位于巴中市经开区温家梁，隧道全长278米，其中明洞98米，暗洞180米，为单洞双线隧道，是巴南高速铁路控制性工程之一。隧道处于浅埋地段，邻近既有巴达铁路温家梁隧道，又下穿巴广渝高速公路，受铺轨关键线路的影响，工期紧张，施工组织难度较大。该隧道于2022年4月16日贯通。

巴河大桥横跨巴河，连接巴中市巴州区、恩阳区，全长317.1米，主跨136米，属“大跨径”连续梁结构。大桥1号墩、2号墩基础施工位于水中，水量随季节变化较大，需赶在汛期前完成基础施工，工期紧张；大桥墩基础采用双壁钢围堰施工，工艺复杂、要求高，安全风险较大。该桥于2022年5月31日合龙。

柑子坪隧道是巴南高速铁路仪陇段的控制性工程和重难点工程。隧道全长1377米，其中Ⅳ、Ⅴ级围岩占比76.3%，最大埋深约148米，地质条件相对复杂；隧道位于龙岗气田附近，是巴南高速铁路全线最长的微瓦斯隧道；洞身两次穿越既有水塘，并分别下穿245国道及乡村道路，施工难度大，安全风险高。该隧道于2021年8月18日贯通。

玉龙山隧道全长3342米，是巴南高速铁路仪陇段最长隧道。隧道线路行径于低山丘陵地区，地形起伏较大，IV、V级围岩占比超过80%，控制围岩变形要求极高。同时，隧道还穿越水塘、房屋、村道，受到上方架梁和铺轨的影响，建设难度大。

巴南高速铁路下行联络线跨兰渝铁路大桥是巴南高速铁路的控制性工程，共4跨，全长267.39米，曲线半径小，线性控制复杂、转体难度较大。大桥曲线半径仅550米，建设时在中国全国铁路转体桥半径中较为罕见，创下了四川省铁路转体桥曲线半径最小纪录。在转体合龙过程中，施工方采用了“可视化BIM转体监控系统”实时动态监测各项关键参数，确保转体精准到位。该桥于2023年6月15日实现转体并合龙。

2024年7月27日，新建汉中至巴中至南充铁路巴中至南充段开通运营1个月，累计发送旅客达80万人次，单日最高客流达3.6万人次。

巴南高速铁路是四川省首条由地方全额出资并主导建设的高速铁路，被列入中国国家中长期铁路网规划，并写入川陕革命老区振兴发展规划，被誉为“红色铁路”“振兴铁路”，它的建成将带动川东北地区融入中国国家高速铁路网，有力促进川陕革命老区的振兴，是成渝地区双城经济圈和区域经济协作发展的重大交通工程。（央视新闻 评）

巴南高速铁路途经嘉陵第一桑梓、琳琅山风景、光雾山等旅游景区，将为沿线旅游等产业发展提供有力支撑。（中国青年报客户端 评）