2001年12月，宜万铁路列入中国国家“十五”计划。

2002年7月，宜万铁路批准立项。

2003年，宜万铁路进行开工前的勘探调查；12月1日，宜万铁路开工奠基仪式在恩施站举行。

2004年1月，宜万铁路宜凉段复线工程开工建设；2004年2月3日，铁道部工程管理中心宜万铁路建设总指挥部成立。

2007年12月21日，中华人民共和国铁道部宜万铁路建设指挥部成立。

2008年6月19日，宜万铁路宜昌段开始铺轨。

2010年7月11日，宜万铁路开始大规模架线；8月18日10时18分，宜万铁路全线铺通；8月28日，宜万铁路开始全面架设轨道；12月22日，宜万铁路正式通车。

2011年9月，宜万铁路宜凉段复线建成通车。

2022年4月1日，宜万铁路巴东站更名为野三关站。9月16日，由重庆铁路投资集团作为项目业主、中铁建工集团有限公司承建的万州新田港铁路集疏运中心工程启动站场轨道工程铺设。12月29日，宜万铁路万州新田港铁路集疏运中心工程铁路设备正式投用，标志着万州新田港铁路集疏运中心工程铁路线路正式开通。

截至2020年10月，宜万铁路共设13座车站，分别为宜昌东站、长阳站、巴东站、高坪站、建始站、恩施站、利川站、凉雾站、齐岳山站、罗田站、鱼背山站、五桥站、万州站。

宜万铁路是中国八纵八横铁路主干线之一的组成部分，是沪汉蓉铁路快速客运大通道的重要组成部分，也是贯通东、中、西部的纽带。它东起湖北省宜昌市花艳地区，向西经宜都、长阳、巴东、建始、恩施、利川至重庆市万州区，全长377千米。

2010年12月22日，4806次列车从恩施站发往宜昌东站，标志着宜万铁路正式通车。开通初期，宜万铁路共运行五对旅客列车，分别为恩施站至北京西站的K50/49次列车、利川站至武汉站的T6718/5/6/7次列车、宜昌东站至利川站的4801/2次列车、恩施站至利川站的4803/4次列车、贵阳至宜昌东站的2118/7次列车。

2014年7月1日，宜万铁路宜凉段开始开行动车组列车。

2020年10月1日，宜万铁路新增高坪站投入使用。

截至2011年11月27日，宜万铁路共发送旅客290万人次，日均发送旅客近9000人次。

宜万铁路位于鄂西、渝东山区，处于长江中下游东西向、新华夏系和淮阳山字形反射弧三个一级地质构造的交会点，形成了山高壁陡、河谷深切的地貌，岩溶、顺层、滑坡、断层破碎带和崩塌等主要不良地质现象分布广泛，占整个线路的70%以上。

宜万铁路共有隧道159座，桥梁253座，桥梁和隧道总长达278千米，占所有路段的74%；159座隧道中，有70%位于石灰岩地区，其中还有34座高风险的岩溶隧道，因此被称为“铁路桥隧博物馆”。宜万铁路70%地段位于岩溶强烈发育地区，每推进几米，地质就发生变化，要调整施工方案。

为了最大限度降低施工风险，宜万铁路施工人员开展了复杂隧道风险分级、超前地质预报、排水减压、注浆等技术研究和创新，形成了一套完整的岩溶地区复杂隧道修建技术，实现了世界隧道修建技术的重大突破；其中高压富水充填溶腔“释能降压”技术达到世界领先水平。

围绕风险评估和控制两个核心问题，宜万铁路建设者对岩溶隧道风险进行了系统研究，创造性地提出了一套科学、合理的岩溶隧道风险管理体系，填补了国内外空白；以环保和节约为主旋律，开展了科技攻关和技术创新，打破了传统的沿沟谷展线的选线模式，采用了合理的越岭方案，取得了良好效果。

宜万铁路宜昌长江大桥位于湖北省宜昌市港烟收坝水域，全长2446.82米，主桥为预应力混凝土连续刚构与钢管混凝土拱桥组合结构，其连续刚构部分跨径275米，是宜万铁路花艳站（今宜昌东站）接轨点方案的重点控制工程。

2004年2月，宜万铁路宜昌长江大桥开工建设。

2008年4月5日，宜万铁路宜昌长江大桥主体完工。

火光村大桥群位于湖北省宜昌市伍家岗区火光村境内，共包含8座桥梁，桥梁群覆盖面积不足2平方千米，其中3座为特大桥；铁路相互交叉呈三层立交，是建成时中国国内铁路最大的立交桥群。

白云山隧道位于湖北省宜昌市点军区土城乡长阳高家堰镇，全长6827米，隧道区属构造剥蚀、侵蚀、溶蚀深切割中低山区，基本地形配置为台原山地和深切峡谷，是宜万铁路的控制性工程。

白云山隧道地质条件十分复杂，岩溶发育，溶洞、暗河、落水洞、漏斗及岩溶洼地等岩溶现象多见。隧道穿越天阳坪区域断裂，穿越纸厂湾、猴子洞、耗子洞等3个暗河系统，区内发育5条断层。地层为寒武系上统三游洞群，岩石主要为白云岩、灰岩、泥质灰岩。车站隧道段岩层为水平层、层薄，节理裂隙发育，岩石风化严重、易掉块。

2006年9月3日，白云山隧道实现平导贯通。

落布溪大桥位于湖北省宜昌市点军区土城乡，全长252.3米，主跨长178米，为双线铁路上承式钢管混凝土劲性骨架提篮拱桥，也是建成时中国国内跨度最大的上承式钢管混凝土劲性骨架提篮拱桥，其科技含量高、安全风险高、施工难度大，是宜万铁路的控制性工程。

2008年4月1日，落布溪大桥主体工程完工。

八字岭隧道位于湖北省恩施土家族苗族自治州巴东县境内，全长5867米，是Ⅰ级高风险隧道。隧道连续穿越7个较大地质断层，岩溶、岩溶水、高地应力、煤层、瓦斯、暗河等不良地质，是宜万铁路的重难点工程。

2007年5月24日，八字岭隧道实现贯通。

野三关隧道位于湖北省恩施土家族苗族自治州巴东县境内，全长13833米，是宜万铁路全线最长的隧道，被专家列为世界级施工难题。

野三关隧道出口段Ⅰ线5843米、Ⅱ线5803米。隧道穿越岩溶发育强烈的二叠系、三叠系石灰岩地层，有煤系地层、瓦斯、高地应力岩爆等多种不良地质条件，断层破碎带伴生岩溶暗河，易造成大规模突泥突水。

2004年8月，野三关隧道开工建设。

2008年11月18日，野三关隧道实现贯通。

大支坪隧道位于湖北省恩施土家族苗族自治州巴东县境内，全长8775米，隧道内地下暗河、溶洞纵横交错，岩溶、断层、瓦斯、岩爆等多种不良地质条件给施工带来巨大的障碍，被中国工程院多位院士和专家喻为世界级难题，是宜万铁路地质条件最复杂、施工风险最高的隧道之一。

2008年9月30日，大支坪隧道实现贯通。

野三河大桥位于湖北省恩施土家族苗族自治州巴东县境内，主桥1-124米半中承半下承的平行双肋钢管混凝土非对称坡拱结构，桥面采用预应力混凝土纵横梁格构漂浮体系，均为中国国内外铁路桥梁的首创。

2007年1月19日，野三河大桥主跨钢管拱实现合龙。

渡口河特大桥位于湖北省恩施土家族苗族自治州恩施市屯堡乡双龙村境内，全长634米，处在V字形深沟中，地形陡峻，大部分墩台建在陡峭的山坡上，最高墩128米，建成时为亚洲境内墩高第一的铁路桥梁。

2007年10月10日，渡口河特大桥安全顺利完成中跨合龙；11月15日，渡口河特大桥主塔封顶。

龙麟宫隧道位于湖北省恩施土家族苗族自治州利川市境内，全长3420米，隧道地质条件复杂，涌水、突泥、洞口浅埋顺层等不良地质突出，隧道建设施工期间，先后揭示出巨型溶腔52个，给施工造成了极大困难。

2005年5月，龙鳞宫隧道开工建设。

马鹿箐隧道位于湖北省恩施土家族苗族自治州利川市境内，隧道右线长7879米，左线长7850米，需要穿越特大富水隐伏溶腔、岩溶峡谷、煤层、天坑、溶缝、落水洞、断层破碎带、地下暗河和山中暗湖等特殊地质带，是宜万铁路的重难点工程。

马鹿箐隧道建设期间，先后发生19次特大突涌水，被中国工程院多位院士和专家称为修建在地下长江上的隧道，艰险程度大，安全风险高，被专家列为世界级施工难题和宜万铁路全线的八大风险隧道之首。

2004年6月，马鹿箐隧道开工建设。

2009年1月10日，马鹿箐隧道实现贯通。

云雾山隧道位于湖北省恩施土家族苗族自治州利川市境内，全长6682米，穿越碳酸盐岩地区，地表岩溶强烈发育，断层、漏斗、落水洞、地下暗河、溶洞、溶槽、溶管密布，地质条件复杂，施工难度大，风险高，其施工建设被专家誉为“世界级难题”。

2004年8月，云雾山隧道开工建设。

2009年1月17日，云雾山隧道实现贯通。

金子山隧道位于湖北省恩施土家族苗族自治州利川市境内，全长6835米，其中有1820米穿越富水向斜核部，地质条件复杂多变，施工难度大、风险高，为全线Ⅰ级风险隧道，是宜万铁路重点工程之一。

2004年10月16日，金子山隧道开工建设。

2007年10月5日，金子山隧道实现贯通。

齐岳山隧道位于湖北省恩施土家族苗族自治州利川市境内，全长10528米，是宜万铁路八座Ⅰ级高风险隧道之一，隧道最大埋深760米，隧道穿越的地质构造为齐岳山背斜及箭竹溪向斜，地质条件异常复杂，为全线重点和控制性工程，被专家定性为世界级难题。

2006年，齐岳山隧道洞外主体基本完成。

2008年10月26日，齐岳山隧道平导贯通。

2009年12月10日，齐岳山隧道实现贯通。

别岩槽隧道位于重庆市万州区双流乡，全长3721米，穿越方斗山背斜和茨竹垭断裂带，地质结构复杂，病害突出，溶洞、暗河、突水、突泥、瓦斯等不良地质灾害频发，F1大断层及其影响带长达483米，是整个宜万铁路惟一的一段Ⅵ级围岩，且为导水断层，在雨季可形成350余米的泥水高压差，成为庙坪暗河的一个纵向分支，测量日最大涌水量28.6万立方米，是造成隧道大型突水、突泥的最危险地段；是宜万铁路八座Ⅰ级风险隧道工程之一。

2007年11月8日，别岩槽隧道贯通。

宜万铁路万州长江大桥位于重庆市万州区境内，全长1106.3米，主桥采用(168+360+168)米三跨单拱连续钢桁梁新型结构，其中主跨为360米的刚性拱柔性梁的钢桁拱桥，两边跨为平弦桁梁，中跨主拱采用刚性拱柔性梁的钢桁拱，桥墩最高达80米，建成时为全世界跨度最大的铁路拱桥，是宜万铁路与达万铁路连接的重要跨江控制节点工程。

2005年6月12日，宜万铁路万州长江大桥合龙。

宜万铁路创造了中国铁路平均造价之最，平均每千米耗资7000多万元，每米造价为7万余元，每千米造价为青藏铁路三倍多，其全线贯通标志着中国综合国力的整体提升。（时任中华人民共和国铁道部宜万铁路指挥部副指挥长 上官涛 评）

宜万铁路的建成通车，有效解决了长期以来制约山区人们出行难的问题，彻底打破了制约恩施发展的交通瓶颈，加快了恩施土家族苗族自治州经济社会各方面的飞速发展。宜万铁路运营后，极大的改善了恩施土家族苗族自治州的可进入条件，旅游发展呈梯次增长态势。（湖北省人民政府 评）

宜万铁路开通运营后，湖北恩施、利川、建始、巴东、长阳等县市从此告别不通火车的历史，极大改善中西部地区交通状况。宜万铁路同时结束了长江流域沿江没有铁路贯通的历史，填补陇海铁路和浙赣铁路之间700千米无横向铁路和鄂渝湘黔边区无铁路的空白，为形成沪汉蓉快速通道、完善和优化我国铁路路网布局创造了条件。（京报网 评）

修建宜万铁路可早日贯通沿江铁路大通道，结束沿江没有铁路贯通的历史，对于实施西部大开发战略，加快中西部地区发展有着十分重要的意义。（中国铁道建筑总公司 评）