L'any 1986, Espanya entra a la Comunitat Econòmica Europea, cosa que dóna un gran impuls a l'economia. Les restriccions i l'aïllament de temps passats ja han desaparegut i el país es modernitza a marxes forçades.
En aquest context, el nivell de vida puja amb força i les ciutats creixen sense parar induïdes per la bonança econòmica. Les comunicacions per carretera comencen a ser acceptables per un país europeu. Malgrat això el creixement del parc automobilístic desborda les possibilitats de les carreteres, sobretot en els accessos a les grans ciutats que entren en un permanent estat d'embús. Per tot això, tan el govern com la societat busquen solucions, i la solució ideal la troben en el ferrocarril.
L'any 1988, i desprovista ja la xarxa dels seus trams menys rentables, comença una forta aposta per la modernització del ferrocarril. S'aprova el "Plan de Transporte Ferroviario" (PTF), que ha de marcar les inversions que es duran a terme durant tota la dècada dels anys 90. Aquest pla, preveia:
Desdoblament de 1.650 Km de via.
Adaptació dels principals corredors a velocitats superiors als 200 Km/h, sobretot al triangle Barcelona-Madrid-València.
Eliminació dels punts conflictius de la xarxa, com el saturat accés a Andalusia des del centre de la Península.
Crear el nou concepte de nuclis de rodalies, incorporant freqüències mai vistes fins aquell moment i augmentar la rapidesa i capacitat dels trens.
Impulsar els trens de mercaderies purs i els intermodals, abandonant la resta de tràfics menys rentables.
Una de les primeres decisions que es pren és la de la sustitució de l'accés a Andalusia, totalment col·lapsat pel coll d'ampolla que suposava el port de Despeñaperros. Era el que s'anomenava NAFA (Nuevo Acceso Ferroviario a Andalucía). Però diverses raons van fer que el que només havia de ser una variant de traçat, s'acabés convertint en el començament d'una nova era pel ferrocarril espanyol. Per diverses raons, es decideix construir una línia totalment nova entre Madrid i Sevilla i fer-la apta per velocitats de fins a 300 Km/h i utilitzant l'ample de via internacional, de 1.435 mm. És el començament de l'AVE (Alta Velocidad Española).
Cap a finals de la dècada, els canvis i les inversions que s'estaven començant a fer al conjunt de la xarxa comencen a donar els seus fruïts i, si en els anteriors 30 anys el ferrocarril havia anat perdent passatgers contínuament, aquesta tendència no sols es para sinó que es capgira.
On primer es nota el canvi de tendència, és a les grans ciutats. Les línies de rodalies disparen el seu ús i comença a ser habitual que els trens no donin abast a la quantitat de viatgers que volen viatjar-hi. RENFE, per primera vegada en molt temps, es troba que no té prou trens per absorbir la demanda. El govern, davant la nova situació, aprova ingents inversions tant en la compra de nous trens (sèrie 446 i sèrie 450) com en l'adaptació de les infrastructures per tal d'absorbir l'espectacular creixement.
Igualment, per servir el futur increment de velocitats, s'aprova la renovació del parc de locomotores i, per primera vegada, es compren locomotores capaces de superar els 200 Km/h, concretament la nova sèrie 252.
A mitjans de l'any 1992, s'inaugura el primer tren d'alta velocitat d'Espanya, entre Madrid i Sevilla. Mentrestant, la demanda de rodalies, sobretot a Barcelona i Madrid, continua creixent a ritmes mai vistos. Tot plegat converteix aquest any en un moment molt important en la història del ferrocarril espanyol ja que, per primera vegada en molts anys, el ferrocarril no sols aconsegueix augmentar el número de passatgers, sinó que comença a robar-li quota de mercat a d'altres mitjans de transport, cosa que no passava des de la dècada dels 50.