2009年3月8日，福厦铁路正式铺轨；同年7月20日，福厦铁路全线贯通。同年7月31日，福厦铁路木兰溪特大桥主体工程全部完成；同年8月23日，厦门跨海特大桥（杏林大桥）主体工程完工；同年9月30日，福厦铁路左线在泉州接轨；同年10月15日，福厦铁路右线在莆田接轨；同年11月10日，福厦铁路厦门岛内段开始铺轨，并于12月20日完成；同年12月31日，福厦铁路开通货物列车运营。

2010年2月2日，福厦铁路开展联调联试；同年4月4日，福厦铁路“和谐号”动车组试运行最高时速达到283公里；2010年4月26日，福厦铁路正式通车运营。

截至2018年8月，福厦铁路客运车站共有11座，自北向南分别为福州站、福州南站、福清站、涵江站、莆田站、仙游站、惠安站、泉州站、晋江站、厦门北站、厦门站，纯货运站点2个：杏林站、厦门高崎站，预留站点2个：渔溪站、翔安站。

截至2010年4月，福厦铁路全程276千米，从福州站引出，经福州市晋安区、仓山区，闽侯县、福清市，莆田市涵江区、荔城区、秀屿区、城厢区、仙游县，泉州市泉港区、惠安县、台商投资区、洛江区、丰泽区、南安市、晋江市，厦门市翔安区、同安区、集美区、湖里区、思明区接入厦门站。

福厦铁路的营运旅客列车为和谐号CRH系列动车组。

和谐号CRH1型电力动车组由青岛四方庞巴迪铁路运输设备有限公司生产制造，构造设计最高运行速度为200千米/小时，最大功率5500千瓦，全列动车组共有8节车厢，采用5组动力车、3组拖车的形式编组运行，其中1号车和8号车为一等座车厢、5号车为餐车、2至7号为二等座车厢，全列载客定员668人，其中一等座车厢有144个座位，二等座车厢有524个座位，设有大件行李摆放处和11个洗手间。

和谐号CRH2型电力动车组由日本川崎重工和中国南车集团四方机车车辆股份有限公司生产制造，构造设计最高运行速度可达250千米/小时，最大功率4800千瓦,全列动车组共有8节车厢，采用4组动力车、4组拖车的形式编组运行，其中7号车为一等座车厢、5号车为餐车/座车合造车厢、其余为二等座车厢，全列载客定员610人，其中一等座车厢有51个座位，二等座车厢有559个座位，还设有半包房式VIP座，约有十几个座位。

福厦铁路全线采用了新型红外线轴温探测系统（THDS-A），信号工程采用CTCS-2级列车运行控制系统技术；全线安装了具有世界先进水准的防灾安全监控系统，设置了63个监测点监控风雨、异物。

2010年4月26日，福厦铁路开通，初期每天投入25对列车，最高时速可达250千米，福州站直达厦门站全程约90分钟左右。

2011年7月01日，为进一步满足福厦城市群间旅客的出行需求，每天投入37对74次列车；同年8月28日，福厦铁路实行新运行图，运营时速由250千米下调至200千米，同时票价下浮5%左右，福州站至厦门站与时速250千米相比延迟22分钟左右。

2012年6月29日，福厦铁路增开至漳州、龙岩方向的列车。

2013年9月26日，福厦铁路增开至三明、抚州、南昌等方向的列车；同年12月28日，福厦铁路增开至潮汕、汕尾、惠州、深圳等方向的列车。

2014年9月16日，福厦铁路增开至长沙等方向列车；同年3月1日，因厦门站改扩建工程需要，厦门站主站房封闭施工，厦门北站、厦门高崎站、漳州站分担厦门站始发终到列车业务。

2015年2月4日，惠安站、仙游站与改建完厦门站投入使用；同年6月28日，福厦铁路增开至北京，南京、徐州、合肥、巢湖、铜陵、黄山、上饶、南平等高铁列车、并且首次出现G开头的高铁；同年12月26日，福厦铁路增开至赣州方向列车。

2018年7月1日，福厦铁路增开至广州方向的列车；同年12月29日，福厦铁路首开福州南至福州南，厦门至厦门两趟“环闽”动车。

2010年5月26日，开通一个月的福厦铁路动车组共发送旅客136.5万人次，最高上座率达105%；至8月3日福厦铁路开通百日之际，累计发送旅客452万人次，日均发送旅客4.52万人次，上座率达120%，居同时期中国国内高铁线路之最。

截至2011年4月中旬，福厦铁路开通第一年累计发送旅客超过1800万人次，日均发送旅客5万人次，上座率高达118%。

福厦铁路路基长度166.378千米，占路线长度的63.1%；桥梁共183座，长度72029.34米，占路线总长的24.09%；隧道共36座，长度27791米，占路线总长的12.81%。福厦铁路全线正线轨道铺设跨区间无缝线路，除黄晶岭隧道间铺设10.1千米无砟轨道外，其余部分均为有砟轨道。福厦铁路采用了CFG桩、预应力管桩等桩网结构复合地基处理软土路基。

福厦铁路闽江特大桥主跨采用三跨（99+198+99）米连续钢桁柔性拱梁，大桥全长2690.64米，主跨采用连续三跨钢桁柔性拱梁结构，其三跨总长396米，拱顶至水面约70米，大桥钢梁总重8600多吨，是中国国内铁路客运专线最大跨度的钢性梁柔性拱桥。

福厦铁路厦门杏林跨海特大桥全长5110米，受潮汐落差影响较大，并处在国家一级保护动物白海豚栖息地海域。铁路桥与原公路桥并行，成为厦门新地标性建筑。

福厦铁路木兰溪特大桥全长6830米，其中128米系杆拱梁在中国国内同种桥梁中跨度最大，重达3000多吨。

福厦铁路乌龙江特大桥主桥为（80+3×144+80）米混凝土连续梁，连续梁全长593.8米，是中国铁路最大跨度的预应力砼连续梁桥，并成功研制了大吨位双曲面球型减隔震支座。

福厦铁路黄晶岭2号隧道全长5735米，地质条件复杂，隧道通过地段进出口附近坡残积层及风化层厚度较大，洞身段断裂及节理断裂发育，洞内采用双块式无砟轨道结构。

福厦铁路把长三角、海峡西岸和珠三角三大沿海经济区紧密联系起来。对于缓解东南沿海地区铁路“瓶颈”、完善路网结构、提高综合运输能力，对于促进海峡西岸的经济发展、推动祖国统一，都具有十分重要的意义。（东南网 评）

福厦铁路结束福清、莆田等县市尚属“无铁区”；沿线为沿海经济发达地区，城镇众多，人口密集，铁路开通运营后，长期压抑的交通需求得到释放，沿海铁路通道贯通后客流大量涌入等诸多因素使得福厦快速铁路自开通以来客流暴涨，上座率居中国高铁前列。（东南网 评）

福厦铁路凭借其高速度、高密度、大运力、低运费、安全、舒适等优势，改善沿线地区交通和投资环境，充分发挥区域优势、港口优势和开放优势，福建省的5个经济中心城市——福州、莆田、泉州、厦门、漳州，直接融入沿海交通网络，省内各大城市及省际之间的交通联系更为方便快捷，彻底化解困扰福建铁路多年的技术与速度瓶颈，推动福建完善的“二纵五横”快速铁路网络。（东南网 评）