Según una nota remitida por el Administrador de Infraestructuras Ferroviarias (ADIF), la línea de alta velocidad a Toledo ha supuesto una inversión global de 215 millones de euros.

El enlace Madrid-Toledo, que fue inaugurado el 15 de noviembre de 2005, tiene una longitud de 74,5 km, de los que 20,5 son de nueva construcción y corresponden al tramo La Sagra-Toledo. Los 54 restantes pertenecen a la relación de alta velocidad Madrid-Sevilla, en servicio comercial desde 1992.

Aprovechando la construcción de esta nueva infraestructura, la estación de Toledo, proyectada por el arquitecto Narciso Clavería en estilo neomudéjar y declarada Bien de Interés Cultural con categoría de Monumento, fue sometida a un proceso de rehabilitación reseñable. En concreto, se restauraron el edificio y la marquesina histórica, la torre y el reloj original, la valla histórica y se acondicionaron fuentes y jardinería de acuerdo con el diseño original de 1919.