El proyecto de la nueva estación Puerta de Atocha ha sido presentado por la ministra de Fomento, Magdalena Álvarez. El objetivo de las obras es adaptar el sistema ferroviario a la expansión de la red de alta velocidad en España. La primera fase, que cuenta con más de 200 millones de euros de inversión, finalizará en 2010, coincidiendo con la puesta en marcha de la red de alta velocidad entre Madrid y Valencia, Cuenca y Albacete. En esta fase el objetivo es reordenar los flujos de viajeros y usuarios de Puerta de Atocha, incrementándose también su capacidad en 14 millones de viajeros, hasta alcanzar así los 30 millones.
Las primeras actuaciones de este proyecto pasarán por la construcción de una nueva pasarela y vestíbulo de llegadas, además de un pasillo rodante de conexión entre los mismos; la conversión de las actuales vías de ancho convencional al ancho de alta velocidad; mejora de la accesibilidad a los trenes para las personas con discapacidad, etc.
Previamente, se realizará, entre otras obras, la adaptación del ac-tual vestíbulo de llegadas de la estación a una sala de uso mixto, que se finalizará en abril de 2009.