2014年11月17日，中国铁路总公司组织有关单位在北京对太焦高速铁路预可行性研究进行了评审，原则通过工程线路走向、站点布局和技术标准的推荐方案，标志着郑太高速铁路焦太段建设进入实质性推进阶段。

2015年8月31日，新建太原至焦作城际铁路工程进行第一次环评。11月21日，山西省住房和城乡建设厅进行太原至焦作城际铁路（山西段）选址公示。12月，新建太原至焦作城际铁路进行第二次环评公示。

2016年4月25日，中华人民共和国环境保护部批复《新建太原至焦作城际铁路环境影响报告书》。5月16日，中华人民共和国国家发展和改革委员会批复《新建太原至焦作铁路可行性研究报告》。5月21日 ，中国铁路总公司、河南省和山西省人民政府联合批复郑太高速铁路焦太段初步设计。6月16日，郑太高速铁路焦太段先期工程神农隧道在山西省高平市神农镇开工建设。10月21日，河南段建设动员大会举行。

2017年9月16日，山西段正式进入架梁施工阶段。

2019年6月6日，中国铁路总公司与河南省人民政府联合批复《新建太原至焦作铁路预留晋城经洛阳至南阳铁路接轨条件引起Ⅰ类变更设计》，同意在珏山所预留新线引入条件。6月16日，河南段首榀箱梁在焦作市博爱县完成架设，标志着河南段正式进入架梁施工阶段。9月26日，郑太高速铁路焦太段全线正式进入铺轨阶段。12月25日，山西段接触网第一杆完成组立，标志着山西段开始进行四电施工。

2020年4月18日，河南段接触网第一杆完成组立，标志着河南段进入电气化建设施工阶段。5月6日，郑太高速铁路山西段桥梁架设完成。5月13日，郑太高速铁路焦太段全线桥梁架设完成。5月17日，郑太高速铁路焦太段隧道全部贯通。6月30日，郑太高速铁路焦太段全线无砟轨道底座板施工完成。7月10日，郑太高速铁路山西段全线铺轨完成。7月25日，河南段全线铺轨完成，标志着郑太高速铁路焦太段全线铺轨全部完成。8月1日，郑太高速铁路焦太段（郑州局管段）开始静态验收。8月11日，郑太高速铁路太原局管段开始静态验收，标志着郑太高速铁路焦太段全线进入静态验收阶段。8月25日，山西段5座牵引变电所全部完成带电。 8月28日，郑太高速铁路焦太段全线所有牵引变电所全部带电。 8月30日，引入太原枢纽施工改造完成，标志着太焦高铁线路主体施工全部完成。9月14日，郑太高速铁路山西段进入热滑试验阶段。9月23日，郑太高速铁路太原局管段开始联调联试。9月26日，郑太高速铁路焦太段（郑州局管段）开始联调联试。11月9日，郑太高速铁路焦太段正式进入试运行阶段。11月20日，郑太高速铁路焦太段全线正式开始按图试运行。12月11日，石太铁路鸣李至长风街所段并入郑太客专线。12月12日，郑太高速铁路焦太段开通运营，标志着郑太高速铁路全线建成通车。结束了沁县无快速路的历史，也标志着沁县正式迈入高铁时代。

郑太高速铁路全线共设17座车站：南阳寨站—黄河景区站—武陟站—修武西站—焦作站—焦作西站—晋城东站—高平东站—长治南站—长治东站—襄垣东站—武乡站—榆社西站—太谷东站—晋中站—鸣李站（不办理客运）—太原南站，于南阳寨站接入京广铁路至郑州站。

郑太高速铁路南起河南省会郑州市，途经焦作市、晋城市、长治市、晋中市，北至山西省会太原市，串联晋、豫两省，连接太原城市群、中原城市群。

郑太高速铁路郑焦段自郑州站利用既有京广铁路向北至南阳寨站，新建线路方向别引出南阳寨站，并行既有京广铁路西侧向北，在黄河南岸设黄河景区站，出站后在京广铁路老黄河桥东侧跨黄河，之后在武陟县东设武陟站，出站后相继跨郑焦晋高速公路、大狮涝河、新月铁路增建第二双线工程、长济高速公路，在修武县西侧设修武西站，出站后线路折向西，经待王镇北跨新月铁路及南水北调中线工程后，并行于新月铁路北侧，线路别引入焦作站。

郑太高速铁路焦太段起自太原枢纽太原南站，利用既有石太铁路经鸣李站向西南，并行于太中银铁路北侧，于大西高速铁路晋中站对侧并站设晋中站。出站后向南依次跨越太中银铁路、大西高速铁路，于太谷区东部设太谷东站。出站后向南穿越隧道群进入榆社县西部，于河峪乡北部西清秀村设榆社西站。出站后上跨和汾高速公路经云竹镇向南至武乡县西部，于丰州镇西城村东设武乡站。出站后向南跨过太焦铁路，折向东南以隧道群形式至襄垣县东部，于东外环东侧设襄垣东站。出站后向南进入长治市，于潞州区东部设长治东站。出长治东站折向东南，以隧道形式下钻老顶山，出隧道进入上党区东北，设长治南站。出站后折向西南，依次上跨长陵公路、二广高速公路，之后向南下钻11.58千米神农隧道进入高平市，并行世纪大道西侧向南，于高平市东南部设高平东站，之后向南于晋城市金村新区东侧设晋城东站，出站后向南下钻13.14千米泽州隧道和其余隧道群，穿越太行山脉及猕猴山自然保护区，跨越省界后接入河南省境内，于博爱县北部设焦作西站，然后向东引入焦作站与郑太高速铁路郑焦段贯通。

郑太高速铁路焦太段途经太原市（小店区、清徐县）、晋中市（榆次区、太谷区、榆社县）、长治市（武乡县、沁县、襄垣县、潞城区、潞州区、上党区）、晋城市（高平市、泽州县）、焦作市（沁阳市、博爱县、中站区、解放区），线路长度358.764千米，其中山西省境内325.353千米，河南省境内33.411千米。

2015年6月26日7时15分，由郑州站开往焦作站的C2900次列车由郑州站开出，标志着郑太高速铁路郑焦段开通运营。开通后，郑州至焦作最短40分钟可达。

2017年7月21日起，郑太高速铁路郑焦段“C”字头车次列车正式启用中铁银通卡，旅客无须购票，刷卡进出车站，自动扣款。

2018年2月10日起，中国铁路郑州局集团有限公司对管内郑州至焦作城际列车实施公交化开行，全程不对号入座。2月15日9时起，郑州至焦作城际列车预售期调整为10天，列车发售分车厢无座号席位，最大限度满足春运乘坐城际列车换乘旅客的个性化乘车体验。

2019年11月20日起，郑太高速铁路郑焦段沿线车站正式实现“无纸化”电子客票乘车。

2020年9月15日，郑太高速铁路郑焦段开展“铁路e卡通”业务。

2020年12月12日9时10分，由太原南站开往郑州站的D4665次动车组列车从太原南站开出，标志着郑太高速铁路焦太段开通运营。同日9时16分，由郑州站开往太原南站的D4618次动车组列车从郑州站开出，标志着郑太高速铁路全线贯通，郑州至太原间最快旅行时间由3小时38分压缩至2小时24分。开通运营当日，铁路部门安排开行动车组列车12对，开通次日至2021年1月全国铁路运行图调整前，每日安排开行动车组列车11对。

2018年2月10日至5月20日，郑州至焦作城际列车公交化开行的一百天内，郑太高速铁路郑焦段日均发送旅客8309人次，较公交化开行前日均多发送旅客1376人次。

截至2019年7月，郑太高速铁路郑焦段开通运营4年来，累计发送旅客1004.8万人次。

2020年12月12日至2021年1月15日，郑太高速铁路郑州局管段累计发送旅客33.1万人次，从郑州到太原方向的客流同比增长150%。

2023年12月12日，郑州至太原高速铁路开通运营三周年。三年来，太原铁路部门经郑太高铁累计旅客发送量达1211万人次。

2018年2月15日9时起，郑太高速铁路郑焦段启用构造速度200千米/小时CRH6A型动车组列车。CRH6A型动车组列车具备快起快停、快速乘降、大载客量及高速持续运转的特点，可满足城市间互联互通需求。

截至2021年1月，郑太高速铁路主要运行和谐号CRH2型电力动车组、和谐号CRH6A型电力动车组、和谐号CRH380A型电力动车组、和谐号CRH380B型电力动车组、复兴号CR300BF型电力动车组等。

郑太高速铁路焦太段沿线配电所配备智能巡检机器人，对供电设施实现无人巡检，智能识别，故障预判；应用无线电干扰监测系统，对铁路周围电磁环境实现不间断监测，保障铁路无线通信信号稳定；设置地震预警监测系统，对高速铁路沿线地震进行实时监测，及时反馈，实现地震情况列车限速或停车，减少地震对高铁列车运行安全影响。

郑焦城际铁路黄河大桥位于黄河景观区东北侧，主桥左岸紧靠老田庵控导工程，右岸倚邙山山体，毗邻郑州黄河风景名胜区。该桥为郑太高速铁路郑焦段暨改建京广铁路跨越黄河的公用桥梁，为四线铁路特大型桥梁。主桥采用11联2×100米连续钢桁梁，滩地引桥以预应力混凝土简支箱梁为主，部分为简支T梁、连续梁及系杆拱。大桥主桥采用四线合建形式，引桥部分郑太高速铁路郑焦段与京广铁路各采用双线标准分行。

引入太原枢纽施工改造是郑太高速铁路焦太段建设中最大的一次既有车站改造施工。

神农隧道是郑太高速铁路焦太段全线地质最复杂、施工难度最大的高风险特长隧道，全长11.54千米，隧道穿越采空区、煤层、瓦斯、岩溶、断层等不良地质，最大埋深327米。

2019年1月18日，神农隧道贯通。

襄垣隧道是郑太高速铁路焦太段全线第二座贯通的超过万米的特长隧道，全长10153米。隧道穿越太行山下5条岩溶、突水、涌泥等频发的断层破碎地质带，以4、5级围岩为主，占比高达76%，被确定为一级高风险隧道。

珏山隧道是郑太高速铁路焦太段全线第一长隧，全长13421米，也是建设时中国最长的临近既有线施工的特长高速铁路双线隧道，同时还是中国国内首座同时跨越一个AAAA级景区和一个省级自然保护区的特长隧道。在施工过程中，建设者通过弱爆破、控制爆破时间等措施，坚持做到百分百渣土覆盖、百分百洒水清扫保洁、百分百场棚封闭、百分百物料密闭运输、百分百车辆冲洗上路，将施工对风景区和保护区的影响降至最小。

白水河特大桥采用水平转体法施工，转体段为160米T构主桥，跨越既有太焦铁路和白水河，转体高度达39.5米，转体总重量14200余吨，为不平衡转体，需在转体桥一段另配重60吨，是太焦高速铁路全线转体最重、跨度最大、安全风险最高、难度最大的不平衡转体桥，也是建设时山西省同时跨越既有铁路与河流中吨位最重、跨度最大的转体桥。

太谷隧道全长11.497千米，为双线高铁隧道。隧道施工区域穿越断层28条，存在8处溢出泉和流塑粉砂层，日最大涌水量6.5万立方米，坍塌、涌砂涌水风险极高。建设者24小时施工，工序“零”衔接作业，采取超前大管棚、帷幕注浆等有效施工措施，特别是130米的地表袖阀管深孔注浆为中国国内罕见，从山顶以“梅花”型注入2万余立方米注浆料；设立抽排水小组，5级泵站、24小时进行抽排水作业，以此来降低坍塌、涌砂涌水风险。

2020年5月17日，太谷隧道贯通。

云竹隧道是郑太高速铁路焦太段全线隧道两条极高风险隧道之一，全长3850米，穿越7条断层及7条褶皱地带，Ⅳ级以上围岩占比84%。隧道出口段分布着550米中国国内隧道施工极其罕见的粉细砂层地质。

晋中特大桥位于太原与晋中两市交界处，横跨二广高速、太榆路等17条城市交通主干道，全长30.44千米，是全线最长桥梁，也是郑太高速铁路焦太段全线控制性重点工程。晋中特大桥有924个墩台，830孔预制架设箱梁，工程量大、施工难点多。

郑太高速铁路焦太段铺轨采用的是中国自主研发的新型铺轨机。同时，建设者还采用了中国国内先进的工程调度运输管理信息系统，确保轨道铺设按计划安全有序向前推进。

在神农隧道建设过程中，建设方开展科技创新，自主研制了隧道拱顶防空洞预警监测装置、自动喷淋养护系统、接触网槽道安装工艺等16项新工装和新工艺。同时强化施工组织管理，充分发挥机械化配套施工优势，攻克复杂地质。

郑太高速铁路郑焦段沟通焦作市与京广铁路和新月铁路、太焦铁路、太焦高速铁路、焦柳铁路，通过郑州站与徐兰高速铁路连接，对于加强郑州、焦作两地紧密联系，促进区域经济发展，开发沿线旅游资源，加强焦作与中原城市群城际交流，加速人口和产业聚集具有重要意义。（《河南日报》 评）

郑太高速铁路郑焦段的开通运营，不仅方便了300多万焦作市民的出行，而且缩短了焦作与北京、上海、深圳等城市间的时空距离，为焦作市的旅游发展注入了新活力。（《人民铁道报》 评）

郑州至焦作列车的公交化开行，进一步方便了郑州、焦作两地市民及沿线人民群众出行，促进了焦作旅游业发展。（人民铁道网 评）

郑太高速铁路焦太段是郑州至太原铁路的重要组成部分，是中国重要的南北运输通道。项目建成后，将与郑焦城际铁路贯通，不仅直接联通太原和中原二个城市群，进一步促进太原和中原城市群发展以及山西经济转型发展；还可形成呼和浩特至大同至太原至郑州快速客运通道，大大缩短山西、蒙西等地与中国中东部地区的时空距离，进一步增强山西、蒙西与中南、华东地区间的联系，对进一步促进中国城市群尤其是中西部欠发达城市群的发展具有重要意义。（新华社 评）

郑太高速铁路是中国“八纵八横”高速铁路网呼和浩特至南宁通道的重要组成部分，直接连通郑州、太原两个省会城市和铁路枢纽，形成山西、河南两省间的快速客运通道。郑太高速铁路的全线通车，将进一步完善区域路网布局，大大缩短晋东南、蒙西等地与中东部地区的时空距离，极大便利沿线群众出行，对促进沿线经济社会发展，助力中部崛起发展战略实施，具有重要意义。（中国国家铁路集团有限公司 评）