En 1941, la nacionalización del ferrocarril en España supuso la desaparición de Norte y su integración en RENFE.En 1846, y a través de la Compañía del Ferrocarril de Irún a Madrid por Bilbao, se creó la primera sociedad que buscaba impulsar dicho trazado mezclando capitales franceses y españoles.[5] Este primer intento, que además planteaba un trazado por Bilbao, no llegó a buen puerto.En 1855, una comisión franco-española determinó que la conexión ferroviaria entre ambos países se ubicaría en el Bidasoa entre las localidades de Irún y Fuenterrabía.Este no fue el único tramo discutido, ya que el primer tramo, entre Madrid y Valladolid, generó también un intenso debate para determinar si el trazado debía transcurrir por Ávila o por Segovia, primando finalmente la primera opción.[5] En 1860, los tramos más sencillos del recorrido situados en tierras castellanas se fueron concluyendo y abriendo al tráfico.Para 1864, año de finalización de las obras, quedó el tramo que unía este ferrocarril con la red ferroviaria francesa en Hendaya y los 47,47 km entre Olazagutía y Beasáin, los más complejos con diferencia, ya que fueron necesarios hasta 23 túneles.En la década de 1920, el fuerte tráfico que soportaba la línea justificó también una nueva inversión, esta vez para electrificar el trazado primero a 1500 Vcc para pasar posteriormentre a 3000 Vcc.La línea entre Madrid y Hendaya es un trazado radial de 640,9 km totalmente electrificado a 3000 Vcc en vía doble en ancho ibérico (1668 mm) salvo los alrededores de Valladolid y Burgos son los únicos tramos en vía única del trazado, por lo que utilizan el bloqueo (BAU), todo el tramo emplea un Bloqueo Automático de Vía Doble Banalizada (BAB) con CTC (Control de Tráfico Centralizado), mientras que el tramo final entre Irún y Hendaya usa un bloqueo Bloqueo Eléctrico Manual (BEM).Valladolid determina un nuevo cambio en la orientación de la línea en dirección noreste, que se mantiene hasta su final.Tras un breve paso por Navarra por la ubicación del nudo ferroviario de Alsasua, el recorrido retoma su itinerario por el País Vasco iniciando otro tramo complejo sembrado por numerosos túneles.Ya en su parte final del recorrido a través de Hernani y Astigarraga donde se encuentra el futuro enlace con la Y Vasca, cruzando el río Urumea la línea llega a San Sebastián para posteriormente encarar los últimos 20 kilómetros hasta Irún.Cruzado el puente ferroviario sobre el río Bidasoa, la línea alcanza Hendaya, en Francia, concluyendo su recorrido.Las operadoras privadas como Continental Rail, Captrain, Low Cost Rail o Medway operan sus tráficos utilizando grandes tramos de la línea, los tráficos más frecuentes son principalmente contenedores, siderúrgicos y automoción.
