Nachdem die SNCF bis Anfang der 1960er Jahre ihr Netz erfolgreich wiederaufgebaut und weitgehend elektrifiziert hatte, richtete das Unternehmen seine Aufmerksamkeit darauf, die Grenzen des konventionellen Schienenverkehrs zu erweitern. Die Gesellschaft erkannte, dass ein grundlegender Sprung in Geschwindigkeit und Servicequalität für den Intercity-Verkehr notwendig war, um effektiv mit der aufstrebenden Fluggesellschaften und einem zunehmend effizienten Straßennetz konkurrieren zu können. In dieser Zeit erlebte Frankreich ein signifikantes Wirtschaftswachstum, was zu einer erhöhten Mobilitätsnachfrage und größeren öffentlichen Erwartungen an moderne Infrastruktur führte. Die Passagierzahlen bei Inlandsflügen wuchsen, und der private Autobesitz nahm rasant zu, was eine Tür-zu-Tür-Bequemlichkeit bot, die die traditionelle Dominanz der Bahn herausforderte. Diese strategische Einsicht führte zu dem kühnen Engagement, Hochgeschwindigkeitszüge zu entwickeln, ein Projekt, das letztendlich den globalen Ruf der SNCF prägen und die Position der Bahn im nationalen Verkehrssystem neu festigen würde. Frühe Forschungsinitiativen, die Mitte der 1960er Jahre begannen, erkundeten verschiedene technologische Wege, einschließlich Turbotrains und schließlich elektrischer Traktion. Diese Periode markierte einen entscheidenden Wandel für die SNCF, von der bloßen Wartung und Verbesserung eines bestehenden Netzes hin zur aktiven Innovation und Gestaltung der Zukunft des Schienenverkehrs, wobei sie sich als Führer und nicht nur als Dienstleister positionierte.
Die ersten Phasen der Entwicklung des Hochgeschwindigkeitsverkehrs waren durch umfangreiche Forschung und Prototyping geprägt, die eine enge Zusammenarbeit zwischen der SNCF, der französischen Regierung und Industriepartnern wie Alsthom (heute Alstom) beinhalteten. Bedeutende ingenieurtechnische Herausforderungen mussten überwunden werden, angefangen bei der Konstruktion aerodynamischer Zugverbände, die in der Lage waren, bei beispiellosen Geschwindigkeiten stabil zu operieren, bis hin zur Entwicklung völlig neuer Gleisgeometrien und ausgeklügelter Oberleitungssysteme für eine zuverlässige Stromversorgung. Der TGV 001, ein mit Gasturbine betriebener Experimentalzug, begann 1972 mit Tests und erreichte Geschwindigkeiten von bis zu 318 km/h. Während die globale Energiekrise der 1970er Jahre, die durch drastische Ölpreiserhöhungen gekennzeichnet war, den Fokus entscheidend auf elektrische Antriebssysteme verlagerte, lieferten die Tests des TGV 001 wertvolle Daten über Hochgeschwindigkeits-Aerodynamik, Bremssysteme, Pantograph-Oberleitungs-Interaktion und Gleisstabilität. Dieses Engagement für rigorose Experimente und ingenieurtechnische Exzellenz war zentral für den Ansatz der SNCF und legte eine solide Grundlage für die zukünftige Entwicklung. Die Entscheidung, eine elektrisch betriebene Hochgeschwindigkeitslösung zu verfolgen, die später als TGV (Train à Grande Vitesse) kodifiziert wurde, war eine strategische Ausrichtung auf Frankreichs zunehmende Abhängigkeit von Kernenergie zur Stromerzeugung. Dieser Schritt stärkte nicht nur die nationale Energieunabhängigkeit, sondern versprach auch deutlich niedrigere Betriebskosten im Vergleich zu Diesel- oder Gasturbinenalternativen. Diese langfristige Vision umfasste nicht nur das Design revolutionärer Züge, sondern auch die gleichzeitige Entwicklung von speziellen Hochgeschwindigkeitsstrecken (Lignes à Grande Vitesse, LGV), die Kurven und Steigungen minimieren würden, um hohe Geschwindigkeiten weit über die Möglichkeiten des konventionellen Schienenverkehrs hinaus zu ermöglichen.
Der entscheidende Durchbruch kam mit der Einweihung der TGV Sud-Est-Linie, die Paris mit Lyon verband, am 22. September 1981. Dieses Ereignis war ein Wendepunkt für die SNCF und die globale Eisenbahnindustrie und zog beträchtliche internationale Medienaufmerksamkeit auf sich. Der Korridor Paris-Lyon war eine der verkehrsreichsten und wirtschaftlich vitalsten Routen Frankreichs, was ihn zu einem idealen Prüfstand für Hochgeschwindigkeitszüge machte. Der TGV, der mit kommerziellen Geschwindigkeiten von 260 km/h fuhr, reduzierte die Reisezeiten von etwa 3 Stunden 40 Minuten auf konventionellen Strecken auf nur 2 Stunden 40 Minuten. Diese signifikante Reduzierung machte die Bahn wettbewerbsfähig mit und oft überlegen gegenüber dem Flugverkehr für Reisen von bis zu 700 Kilometern, insbesondere wenn man die Bequemlichkeit von Stadtzentrum zu Stadtzentrum berücksichtigt. Die öffentliche Reaktion war überwältigend positiv, und die Passagierzahlen übertrafen schnell die ursprünglichen Prognosen; beispielsweise stieg die Fahrgastzahl auf der Strecke Paris-Lyon innerhalb der ersten zwei Betriebsjahre um über 40 %. Dieser Erfolg zeigte die Tragfähigkeit des Hochgeschwindigkeitsverkehrs nicht nur als technisches Wunder, sondern als kommerziell erfolgreiches Verkehrsmittel, das in der Lage war, einen erheblichen Marktanteil zu gewinnen. Branchenanalysten stellten fest, dass die Einführung des TGV die Erwartungen an den Intercity-Verkehr grundlegend neu definierte und andere Nationen dazu veranlasste, ähnliche bedeutende Investitionen in Hochgeschwindigkeitsinfrastruktur in Betracht zu ziehen.
Die Marktauswirkungen des TGV waren tiefgreifend. Er eroberte schnell einen erheblichen Anteil am Korridor Paris-Lyon, wobei Berichte darauf hinwiesen, dass der Marktanteil der Bahn im Vergleich zum Flugverkehr auf dieser Strecke von etwa 25 % vor der Einführung des TGV auf über 70 % Mitte der 1980er Jahre anstieg. Dieser Erfolg wurde durch seine Zuverlässigkeit, Pünktlichkeit, Geschwindigkeit und Komfort vorangetrieben, die eine überzeugende Alternative zu Inlandsflügen und langen Autofahrten boten. Der anfängliche Erfolg lieferte den Anstoß für eine systematische Expansion des TGV-Netzes in ganz Frankreich, finanziert durch eine Kombination aus staatlichen Subventionen, europäischen Regionalentwicklungsfonds und der eigenen Kreditfähigkeit der SNCF, oft unterstützt durch staatliche Garantien. Weitere LGV-Linien wurden entwickelt, die Paris mit der Atlantikküste (LGV Atlantique, eröffnet 1989-1990), dem Norden (LGV Nord, eröffnet 1993, die auch als Vorläufer für den Eurostar-Dienst diente) und später dem Osten (LGV Est Européen, eröffnet 2007) verbanden. Jede Expansion festigte die Position der SNCF als nationalen Führer und globalen Maßstab in der Technologie und dem Betrieb von Hochgeschwindigkeitszügen. Das Wachstum des TGV-Netzes hatte auch einen bemerkenswerten Einfluss auf die regionale Entwicklung, indem es entfernte Städte zugänglicher machte und wirtschaftliche Aktivitäten entlang der neuen Korridore förderte, wodurch lokale Volkswirtschaften transformiert wurden, indem sie näher an große urbane Zentren rückten.
Über den technologischen Erfolg hinaus zeigte die SNCF beträchtliche Expertise in der operativen Skalierung des TGV-Dienstes. Dies umfasste die Entwicklung ausgeklügelter Ticket- und Reservierungssysteme, die für ihre Zeit fortschrittlich waren, sowie die Etablierung strenger Wartungsprotokolle für die Hochgeschwindigkeitszüge. Diese Protokolle beinhalteten häufige, detaillierte Inspektionen und spezialisierte Reparaturverfahren, die erhebliche Investitionen in Wartungsdepots und -ausrüstung erforderten. Das Unternehmen führte auch umfangreiche Programme zur Ausbildung von spezialisiertem Personal durch, einschließlich Fahrern, Bordpersonal und technischen Teams, um die einzigartigen Anforderungen des Hochgeschwindigkeitsbetriebs zu bewältigen. Die Organisationsstruktur der SNCF passte sich an, um die Komplexität des Betriebs von zwei unterschiedlichen Arten von Schienennetzen – den konventionellen Linien und den Hochgeschwindigkeits-LGVs – oft mit integrierten Dienstleistungen zu managen. Diese Periode sah auch, wie die SNCF ihre kommerziellen Strategien verfeinerte, indem sie sich auf dynamischere Preismodelle wie Yield Management zubewegte, eine Praxis, die aus der Fluggesellschaftenbranche übernommen wurde, und den Kundenservice verbesserte, um die TGV-Fahrgastzahlen und Einnahmen zu maximieren. Eine wichtige betriebliche Innovation war die Integration von Hochgeschwindigkeitsdiensten in das breitere nationale Netz, die es den TGVs ermöglichte, nahtlos auf konventionelle Linien für die „letzte Meile“ zu sekundären Städten zu wechseln, wodurch die Vorteile des Hochgeschwindigkeitsverkehrs ohne die prohibitiven Kosten des Baus von speziellen LGVs zu jedem Ziel erweitert wurden.
Die internationale Anerkennung, die der TGV erlangte, hob den Status der SNCF weiter an. Frankreich wurde zu einem herausragenden Beispiel für Länder, die Hochgeschwindigkeitsbahnprojekte in Betracht zogen, und die Ingenieur- und Beratungssparten der SNCF wurden zu gefragten Partnern für die Entwicklung ähnlicher Systeme weltweit. Dazu gehörte die Bereitstellung von Fachberatung und technischer Unterstützung für Projekte wie das spanische AVE-Netz, Südkoreas Korea Train eXpress (KTX) und erste Studien für Hochgeschwindigkeitszüge in den Vereinigten Staaten. Der Erfolg des TGV trug erheblich zum technologischen Prestige Frankreichs bei und bot ein kraftvolles Symbol nationaler industrieller Fähigkeiten und Innovation. Die betriebliche Exzellenz und die außergewöhnliche Sicherheitsbilanz, die die SNCF beim Management ihres Hochgeschwindigkeitsnetzes erreichte, waren entscheidende Faktoren in dieser globalen Wahrnehmung und gaben potenziellen internationalen Kunden und Partnern Sicherheit über die Zuverlässigkeit und inhärente Sicherheit des Systems. Diese internationale Beratung und der Technologietransfer eröffneten der SNCF auch neue Einnahmequellen.
Bis zum Ende der 1990er Jahre hatte die SNCF ihre Position als dominierender Akteur im europäischen Verkehrsmarkt gefestigt, hauptsächlich gestützt auf ihre Erfolge im Hochgeschwindigkeitsverkehr. Der TGV hatte nicht nur den Inlandsverkehr revolutioniert, sondern auch als Katalysator für grenzüberschreitende Dienste gedient, mit der Einführung von Initiativen wie Thalys (Verbindung von Paris, Brüssel, Amsterdam, Köln) und Eurostar (Verbindung von Paris/Brüssel nach London über den Eurotunnel). Diese Dienste, die auf TGV-Technologie und Betriebsexpertise basierten, legten den Grundstein für die zukünftige Integration der europäischen Schienennetze und die letztendliche Liberalisierung des europäischen Eisenbahnmarktes. Die Durchbruchsperiode verwandelte die SNCF grundlegend von einem nationalen Versorgungsunternehmen, das sich hauptsächlich auf den Wiederaufbau nach dem Krieg und die Bereitstellung grundlegender Dienstleistungen konzentrierte, in ein innovatives, marktführendes Unternehmen, das strategisch positioniert und kulturell angepasst war, um den Komplexitäten der Globalisierung und dem zunehmenden Wettbewerb zu begegnen, die die folgenden Jahrzehnte prägen würden.