Adif se ha propuesto ligar las estaciones de Atocha y Chamartín en una única estructura ferroviaria que conecte el norte y el sur de España sin la necesidad de cambiar de tren. Para que esta idea se haga realidad será necesario reestructurar las vías de Chamartín y poner en funcionamiento el túnel que une ambas infraestructuras, el cual lleva tiempo terminado y que, una vez en funcionamiento, liberalizará el tráfico de pasajeros, ya que será posible que un tren que venga del norte pueda seguir hasta el sur, sin parar en Atocha.
Para dar servicio al túnel será necesario construir una estación pasante subterránea en Atocha, cuatro vías y dos andenes. El proyecto incluye también la remodelación del vestíbulo de Atocha y la marquesina histórica, que se valora en 14,5 millones de euros.
Operación Chamartín
Por su lado, la playa de vías de Chamartín ya está empezando a ser reestructurada y todas las vías de Cercanías están reordenándose para dejar hueco a las líneas de alta velocidad que se inaugurarán en Galicia, Burgos y Asturias. La obra está vinculada a un contrato firmado con DCN (Operación Chamartín) y se pagará con los fondos obtenidos por la venta de terrenos. Sin embargo, El Economista ha adelantado que la presidenta de Adif, Isabel Pardo de Vera, ha manifestado su intención de llevar adelante la obra de todas formas, con o sin DCN.
Las obras cuentan con un presupuesto global de 966 millones de euros y cuando se lleven a término, podrían multiplicar por 10 la capacidad de la estación y los servicios que se ofrecen. Aunque se espera que Chamartín tenga 18 vías de AVE y alrededor de 9 andenes, en una primera fase se podrían 4 vías más de AVE.