Así, desde el inicio de explotación de la nueva línea AVE, un total de 2,2 millones de nuevos usuarios pasaron por esta terminal madrileña. También han contribuido a este crecimiento, entre otros factores, la mejora de la infraestructura en la línea de alta velocidad Madrid-Zaragoza-Lleida, o las nuevas conexiones de la capital con Vitoria y Hendaya a través de Pamplona.
En Puerta de Atocha confluyen las líneas de alta velocidad de Madrid-Sevilla, Madrid-Lleida y Madrid-Toledo, además de partir trenes con destino a Navarra, País Vasco, Aragón, Cataluña, Levante, Castilla La Mancha, Andalucía y Extremadura. Esta terminal da servicio a casi un centenar de trenes diarios, de los que el mayor tráfico y afluencia de viajeros corresponden a los trenes de alta velocidad.