O primeiro trem de alta velocidade no mundo começou a levar passageiros em 1964, no Japão. Mas os primeiros trens que atingiram grandes velocidades foram testados muito antes. Em 23 de outubro de 1903, o vagão ferroviário da Siemens & Halske AG alcançou uma velocidade de 206,7 km/h e em 27 de outubro o vagão da AEG atingiu 210,2 km/h. Estes trens demonstraram a viabilidade do trilho elétrico de alta velocidade.
Com cerca de 45 milhões de pessoas vivendo no corredor densamente povoado de Tóquio a Osaka, o congestionamento de estradas e trilhos se tornou um problema sério após a Segunda Guerra Mundial e o governo japonês começou a pensar em um novo serviço ferroviário de alta velocidade. O país na década de 1950 era uma nação populosa e de recursos limitados que, por razões de segurança, não queria importar petróleo, mas precisava de um meio eficiente de transportar as pessoas entre as cidades.
O Japão começou a construir uma linha de alta velocidade durante a Segunda Guerra Mundial, mas a construção foi suspensa em 1943. A ideia foi retomada nos anos 1950, sendo que muitos questionaram um projeto tão caro, especialmente com a expansão das viagens aéreas e das rodovias. As críticas se tornaram motivo de orgulho quando a construção, financiada em parte por um empréstimo de 80 milhões dólares do Banco Mundial, foi concluída a tempo para os Jogos Olímpicos de Tóquio em outubro de 1964.
No dia 1º de outubro de 1964, uma solenidade de inauguração aconteceu na estação de Tóquio às 6 da manhã. O primeiro trem de alte velocidade do mundo viajou de Tóquio a Osaka em quatro horas, economizando duas horas e meia da viagem de 513 Km. O mais recente modelo leva apenas duas horas e 25 minutos.
O primeiro Shinkansen, como são chamados estes trens no Japão, tinha uma velocidade máxima de 210 km por hora. Os trens mais rápidos na época podiam chegar a 160 quilômetros por hora.
O trem atual faz viagens a 320 km/h com pouco ruído, vibração e com viagens suaves. É super competitivo ao transporte aéreo já que não é necessário passar pela alfandega ou raio x. As poltronas são mais espaçosas que de um avião. O trem é extremamente pontual.
Desde a sua introdução, os sistemas Shinkansen do Japão têm sofrido constantes melhorias, não só aumentando a velocidade das linhas. Diversos modelos de vagões foram produzidos, abordando diversas questões, tais como o barulho do túnel, as vibrações, o arrasto aerodinâmico, linhas com menor patrocínio, segurança contra terremotos e tufões, distância de frenagem, problemas de neve e consumo de energia (Os comboios mais novos são duas vezes mais eficientes do ponto de vista energético do que os primeiros, apesar das velocidades mais elevadas).
Além disso, a Central Japan Railway está preparando um trem-bala de levitação magnética (maglev) que atinge velocidades de 600 km/h. Uma ferrovia entre Tóquio e Nagoya está atualmente em construção, e deve ser entregue em 2027.
