1998年5月台灣高鐵公司成立後，直到2000年2月與與25家聯貸銀行團簽署聯合授信契約，授信額度為新台幣3233億元，在當時屬於非常重大的公共建設，當年3月高鐵土建工程開工，正式進入興建階段。
當年12月高鐵公司與台灣新幹線株式會社及台灣新幹線國際工程公司簽訂「高鐵核心機電系統供應合約」、「高鐵核心機電系統整合安裝合約」，確定採用日本新幹線系統。
經過7年的興建完工，台灣高鐵從2007年3月起全線營運，從台北到高雄左營站，全程只要1.5小時，台灣正式進入「一日生活圈」，開始改變台灣的生活和經濟再成長。
不過高鐵的財務改革案，以及原股東特別股到期一事延宕許久，一波三折的高鐵財改案終於在2015年5月21日過關。過關的高鐵財改案先減資60%、約新台幣391億元，彌補所有虧損，並增資300億元，資金來自高鐵建設基金242億元、泛公股58億元。
高鐵財改後，泛公股持股比率從原先22.1%增至63.9%，五大股東持股從37.4%降為17.4%，由政府主導經營權，但仍保留適當董事席次給原股東，維持現有經營效率與活力。高鐵終於在各方支持下成功完成財務解決方案，特許期也由原先的35年延長到70年，確立高鐵永續經營的利基。
高鐵的準點快速，以及高鐵站週邊的開發可以帶動地方建設和經濟蓬勃發展，包括苗栗、彰化和雲林等新增的三站也在2015年10月通過交通部履勘並取得營運許可，2016年 1月高鐵試運轉列車首次自台北站順利抵達南港站，宣告南港專案核心機電測試成功，7月正式開始通車營運，自此高鐵南北共多達12站。
台灣高鐵自2007年3月全線通車營運以來，即將邁入十週年，旅運量逐年成長，截至2016年8月底，累計發出44萬4千餘班列車；旅運量近3億8500餘萬人次，準點率達99.43%，平均每班列車延誤時間0.22分鐘。旅運人次屢創新高，不僅列車準點率和服務品質深受國內外旅客肯定，同時更進一步將「一日生活圈」昇華為「一日旅遊圈」，將更深化生活和旅遊的便利性。
高鐵除了維持正常營運外，近年來，為維持營運系統的穩定度及安全度，嚴格執行相關系統例行及矯正性的維修作業，除與供應商維持良好關係外，亦積極與國內產、官、學界合作，研發替代性物料及扶持國內廠商產製國產化維修備品，以逐步降低依賴原廠修繕，提升自行維修能力及豐厚自行維修經驗。
高鐵打算藉著累積多年的維修經驗，與國內大學及研究機構合作，建置鐵道設備實驗室，並與日本鐵路公司合作，加速技術移轉，設立電子、機械、焊接等工廠，強化自主能力，落實零組件供應在地化；未來將積極進行海內外技術交流及爭取海外顧問業務，拓展專業技術輸出的服務商機，進一步在全球高鐵市場扮演重要角色。