1966年1月1日，在当时的襄樊火车站举行了盛大的通车典礼。汉丹铁路运营后，丹江口水利枢纽大坝的混凝土造价降低了98%；丹江口水利枢纽安装的6台各重165吨的主变压器和1台重达306吨的特大型变压器均经过铁路运送到工地。

1975年，汉丹铁路钢轨全部替换为44公斤/米以上的钢轨，至此，汉丹线彻底清除了轻、老、杂型钢轨，随着铁路建设的需要，此后钢轨也经历了多次更新换代，目前钢轨为60公斤/米。

1985年襄樊车站至490线路所双线引入工程竣工，汉丹铁路运输能力明显提高。

经过多次改造，到1990年，线路允许最高时速为90公里/小时，列车牵引定数由900吨提高到3000吨。

随着武汉铁路枢纽的改建、扩建，汉丹铁路武汉铁路枢纽内的线路和设备质量有了质的改变。1996年7月对汉丹铁路武汉铁路枢纽上行引人正线进行技术改造，枢纽内车站站舍更新，股道延长，线路全部更换为60公斤/米钢轨，安装6502电气集中设备，信号为半自动闭塞，列车运行允许最高时速达到120公里/小时，货车牵引定吨平均达到3300吨。

至2000年12月31日，汉丹铁路经过武汉枢纽内的路段为汉西至朱家台段，全长43.5公里。分局管辖汉西至舵落口段，沿线设汉西、新墩车站和汉丹线路所，全长26.3公里。

2001年10月21日，在中国第四次大提速中，汉丹线汉襄段作为武汉至成都、重庆铁路通道的重要组成部分，列车运行时速由120公里提升到140公里。

2004年12月31日，汉丹铁路增建第二线工程在随州易家湾破土动工。改建铁路沪汉蓉通道武汉至襄樊段（即汉丹铁路）位于湖北省西北部，东起湖北省会武汉市，经孝感、随州至襄樊，全长299.884正线公里。它连接着京广和焦枝两大干线，东联武汉铁路枢纽，与京广、武九、合武等铁路相连，直达华东、中南地区；西接襄樊枢纽，与焦柳线、襄渝线衔接，中有长荆线、小林至厉山联络线接入，可直接贯通西北、西南。它是连接京广和大湛两大通道的重要联络干线，是西南与中南、华东地区间和西北与东南地区间重要运输通道之一。作为规划沪汉蓉铁路大能力通道内的北线，它是定位为货运为主兼顾客运的大能力铁路通道；南线定位以客运为主、兼顾货运；本线与南线共同构筑成沪汉蓉铁路大能力通道中承东启西的重要一段。

2009年7月，经过4年多建设，汉丹铁路除丹江至老河口东段外复线电气化改造全线贯通，正线引入武汉枢纽汉口站，并在新墩站引出汉西联络线连接京广铁路的汉西站，这次改造关闭了汉丹线上单线时期的大部分会让站，新建了部分路段及新随州车站，新线不再经过长江埠站，自此，下辛店站成为汉丹线与长荆线的交会站。下辛店至隔蒲站的汉丹线称为新汉丹线，缩短了线路里程。改造后线路为Ⅰ级复线电气化铁路：限制坡度4‰，超限坡地段维持现状不变；最小曲线半径一般3500m，困难2800m；牵引质量5000t； 到发线有效长度1050m；采用自动闭塞；满足开行双层集装箱列车条件。

2009年9月28日，武汉铁路局正式宣布，经过铁路部门近5年艰苦奋战，湖北境内又一铁路重点建设工程——武（汉）（安）康二线胜利竣工投入使用，改造完成后的汉丹铁路正一步步实现改造提速目标。列车运行时速提高到200公里/小时，具备了开行动车组的条件，连接华中与西南的铁路大通道实现大扩能。客运牵引机车也由DF11型内燃机车逐步更换为SS7E/SS9/HXD3型电力机车，货运牵引机车由DF4B型内燃机车更换为SS6B型电力机车。

2009年10月1日正式开行武汉至襄樊、十堰动车组，第一趟动车组车次为D5201次，汉口站8:20开车，中间停靠随州9:24/25，襄樊10:19/27，11:53可终到十堰，最高运行时速200公里，全程运行时间3小时33分，比公路快2小时52分。十堰至汉口的D5202次12:13开，襄樊13:44/52，随州14:44/45，汉口15:51到。也就是说，武汉与十堰可轻松实现当日往返。同时，还将增开汉口—襄樊D5203次：汉口16:11开，随州17:15/16，襄樊18:10到。襄樊—汉口D5204次：襄樊18:30开，随州19:22/23，汉口20:29到。单程运行时间不到两小时，比公路快1小时57分。本次开行的动车组为CRH2型，与合武铁路动车组属同一类型，目前开行单列动车组，共8节车厢。至10月31日，三地间开行的D5201、D5202、D5204、D5206这4趟动车组累计运送旅客已超过8.5万人次。11月11日，原汉口至十堰D5201/2次动车组改为武昌站始发并经停汉口站，车次改为D5204/5、D5206/7次。

2010年6月，汉丹铁路老丹段电气化改造工程正式启动。改造工程自老河口东站至丹江站，全长45公里，改造后列车运行速度在120公里/小时至160公里/小时之间。8月29日起，新增汉口至十堰一站直达动车组，全程仅需3小时20分。9月13日，汉丹东线最后一个道口——位于孝感市云梦县郊的K81道口正式拆除，汉丹线东段实现全封闭运行。

2011年8月28日零时起，武汉铁路局开始实施新的列车运行图，汉丹线动车组列车运行全面降速降价，动车组时速由200公里调整到160公里；同时，调整后的动车组各席别票价在现行票价水平基础上，下浮5％左右。

2019年11月29日，汉十高铁开通，汉丹线动车全部停运。

2024年4月2日，沪渝蓉高铁武宜段汉口至汉川东西南下行联络线跨汉丹铁路特大桥转体完成。6月，汉丹铁路（汉口-襄阳北）新建通信无线GSM-R系统工程K55+159全面展开。

汉丹铁路正线自武汉铁路枢纽汉口站西侧引出，并由汉西站引出汉西联络线至新墩站连接正线，正线出汉口站后，途经武汉市江汉区、硚口区、东西湖区，过境孝感市汉川市、应城市，纵贯孝感市云梦县、安陆市，横穿随州市广水市、曾都区、随县及襄阳市枣阳市、襄州区、樊城区、老河口市，抵达十堰市丹江口市。

应城市境内长江埠站以东为老汉宜公路路基（利用最初筹建的川汉铁路部分建成路段之路基）。

汉丹线单线时期全线共有车站50个，其中汉襄段37个（包含襄樊站），西段13个，包括丹江站、付家寨站、苏家河站、洪山咀站、老河口站、仙人渡站、莫家营站（后改名为老河口东站）、太平店站、陈家湖站、朱坡站、黑龙堰站、熊营站、马棚站、襄樊北站（后改名为襄阳北站）、襄樊站（后改名为襄阳站，不在正线上，通过焦柳铁路连接）、肖湾站（后改名为襄阳东站、襄州站）、简家坡站、张家集站、琚湾站、董岗站、枣阳站、兴隆集站、随阳店站、万福店站、唐县镇站、净明铺站、厉山站、两水沟站、随州站、淅河站、十岗站、马坪站、长岭岗站、平林站、三陂港站、安陆站、界牌站、义堂站、云梦站、隔蒲站、化工站、长江埠站、下辛店站、辛安渡站、新沟站、朱家台站（后改名为吴家山站）、舵落口站、新墩站、汉口站、江岸西站。截止2005年，有老河口东、太平店、陈家湖、朱坡、黑龙堰、马棚、襄阳北、襄阳、枣阳、随州、安陆、云梦、长江埠、新沟等车站办理客运业务，其余的肖湾等车站仅办理货运业务或仅供技术停车、会让等。

汉丹铁路复线电气化开通后，大部分会让小站关闭撤销。现存车站共27个。仅襄阳站、襄州站、枣阳站、随州站、安陆站、云梦站、汉口站办理客运业务；其中，汉口站是武汉局直属的客运特等站，承担武汉铁路枢纽所有线路客车的运输；襄阳北站是武汉局直属的特大型双向编组站，办理编组业务和通勤乘降；吴家山站新建有大型集装箱转运站；襄阳站是武汉局直属的客货运一等站，管辖襄阳站至平林站区间的车站，丹江站至陈家湖站区间的车站归十堰车务段管辖，安陆站至汉西站区间车站由汉西车务段管辖。

武汉市

正线：汉口站、新墩站、舵落口站、吴家山站、新沟站

汉西联络线（汉丹铁路来往京广铁路南段的联络线）：汉西站、新墩站

汉丹货线（汉丹铁路来往京广铁路北段的联络线）：汉口线路所、新墩站

孝感市

下辛店站、隔蒲站、云梦站、安陆站

随州市

平林站、马坪站、随州站、厉山站、唐县镇站、随阳店站

襄阳市

兴隆集站、枣阳站、琚湾站、襄州站、襄阳站（不在正线上，通过焦柳铁路连接）、襄阳北站、马棚站、陈家湖站、老河口东站、老河口站、洪山咀站

十堰市

丹江站

主要车站简介

汉口站：站址在湖北省武汉市江汉区金家墩，邮政编码430034。建于1898年。离北京西站1208公里，离广州站1089公里，隶属中国铁路武汉局集团有限公司管辖。现为特等站。客运：办理旅客乘降。

舵落口站：站址在湖北省武汉市硚口区舵落口，邮政编码430039。建于1958年。离武昌站32公里，离丹江站405公里，隶属中国铁路武汉局集团有限公司汉西车务段管辖。现为三等站。不办理客运业务。货运：仅办理专用线、专用铁道整车货物发到。

新沟站：站址在湖北省武汉市东西湖区新沟镇，邮政编码430041。建于1960年。离武昌站52公里，离丹江站385公里，原隶属郑州铁路局管辖，武汉铁路局成立后，划归中国铁路武汉局集团有限公司汉西车务段管辖。现为四等站。不办理客运业务。货运：办理整车货物发到。

长江埠站：站址在湖北省应城市长江埠街道，邮政编码432405。建于1960年。隶属中国铁路武汉局集团有限公司汉西车务段管辖，现为三等站，不办理客运业务，货运：办理整车、零担、集装箱货物发到。长荆铁路自汉丹线的引出站，位于汉丹线下辛店--隔蒲间未废弃老线8公里处。电气化复线改造后汉丹线正线由下辛店直接接入隔蒲，长江埠站为分担老汉丹线单线部分（汉丹线长江埠附属线）货运功能的中转站而存在。

下辛店站：站址在湖北省云梦县下辛店镇，邮政编码432502。建于1960年。离武昌站72公里，离丹江站365公里，隶属中国铁路武汉局集团有限公司汉西车务段管辖。现为四等站。不办理客运业务。货运：办理整车货物发到。由于汉丹铁路复线电气化改造完成后，汉丹新线不再经过长江埠，而直接由下辛店站通向隔蒲站，因此下辛店站实际上已成为汉丹线与长荆线的交汇站。

隔蒲站：站址在湖北省云梦县隔蒲镇，邮政编码432505。建于1960年。离武昌站95公里，离丹江站342公里，隶属中国铁路武汉局集团有限公司汉西车务段管辖。现为四等站。不办理客运业务。货运：仅办理专用线、专用铁道整车货物发到。

云梦站：站址在湖北省云梦县城关镇，邮政编码432500。建于1960年。离武昌站104公里，离丹江站333公里，隶属中国铁路武汉局集团有限公司汉西车务段管辖。现为三等站。客运：办理旅客乘降；行李、包裹托运。货运：办理整车、零担货物发到。

安陆站：站址在湖北省安陆市府城街道，邮政编码432600。建于1962年。离武昌站130公里，离丹江站307公里，隶属中国铁路武汉局集团有限公司汉西车务段管辖。现为三等站。客运：办理旅客乘降；行李、包裹托运。货运：办理整车、零担、集装箱货物发到。

平林站：站址在湖北省广水市平林镇，邮政编码432732。建于1962年。离武昌站151公里，离丹江站286公里，隶属中国铁路武汉局集团有限公司襄阳站管辖。现为四等站。不办理客运业务。货运：办理整车货物发到。

马坪站：站址在湖北省广水市马坪镇，邮政编码432731。建于1962年。离武昌站171公里，离丹江站266公里，隶属中国铁路武汉局集团有限公司襄阳站管辖。现为四等站。不办理客运业务。货运：办理整车货物发到。

随州站：新站址在湖北省随州市曾都区迎宾大道，隶属中国铁路武汉局集团有限公司襄阳站管辖，现为二等站。随州新站离汉口站166公里，离襄阳站149公里。随着汉丹铁路电气化复现工程的完工，随州新站于2009年6月30日正式启用。

厉山站：站址在湖北省随州市随县厉山镇，邮政编码441309。建于2005年。隶属中国铁路武汉局集团有限公司襄阳站管辖。现为四等站。不办理客运业务。货运：办理整车货物发到。

唐县镇站：站址在湖北省随州市唐县镇，邮政编码441328。建于1962年。离武昌站235公里，离丹江站202公里，隶属中国铁路武汉局集团有限公司襄阳站管辖。现为四等站。不办理客运业务。货运：办理整车货物发到。

随阳店站：站址在湖北省枣阳市随阳店乡，邮政编码441331。建于1966年。离武昌站249公里，离丹江站188公里，隶属中国铁路武汉局集团有限公司襄阳站管辖。现为四等站。不办理客运业务。货运：仅办理专用线、专用铁道整车货物发到。

兴隆集站：站址在湖北省枣阳市兴隆镇，邮政编码441218。离武昌站262公里，离襄樊站92公里。隶属中国铁路武汉局集团有限公司襄阳站管辖。现为四等站。不办理客运业务，货运：办理整车、零担货物发到。

枣阳站：站址在湖北省枣阳市216省道，邮政编码441200。建于1965年。隶属中国铁路武汉局集团有限公司襄阳站管辖。现为三等站，汉十高速铁路开通后拟升为二等站，普高综合。客运：办理旅客乘降；行李、包裹托运。货运：办理整车、零担、集装箱货物发到。

琚湾站：站址在湖北省枣阳市琚湾镇，邮政编码441210。老站建于1965年。汉丹线复线电气化改造时弃老站，于2009年另建新站。离武昌站292公里，离襄阳站42公里，隶属中国铁路武汉局集团有限公司襄阳站管辖。现为四等站。客运：办理旅客乘降；行李、包裹托运。货运：办理整车货物发到。

襄州站：原名肖湾站、襄阳东站，站址在湖北省襄阳市襄州区张湾镇，邮政编码441100，离襄阳站9公里，隶属中国铁路武汉局集团有限公司襄阳站管辖。现为四等站。客运：办理旅客乘降；行李、包裹托运。货运：仅办理专用线、专用铁道整车货物发到；办理零担货物发到；办理集装箱业务。

襄阳站：原名樊城站、襄樊站，站址在湖北省襄阳市樊城区前进路，邮政编码441003。建于1958年。离月山站499公里，离柳州站1152公里，隶属中国铁路武汉局集团有限公司直属管辖。现为一等站。客运：办理旅客乘降；行李、包裹托运。货运：办理整车、零担、集装箱货物发到；办理整车货物承运前保管；不办理整车爆炸品及一级氧化剂发到。

襄阳北站：原名桐树岭站、襄樊北站，站址在湖北省襄阳市樊城区米庄镇，邮政编码441121。建于1958年。离襄阳站9公里，离重庆站890公里，隶属中国铁路武汉局集团有限公司直属管辖。现为特等站。客运：办理旅客乘降；行李、包裹托运。货运：办理整车、零担货物发到。

马棚站：站址在湖北省襄阳市襄州区竹条镇，邮政编码441135。建于1958年。离襄樊站19公里，离重庆站880公里，隶属中国铁路武汉局集团有限公司襄阳北车站管辖。现为四等站。客运：不办理旅客乘降；行李、包裹托运。货运：仅办理整车路用货物发到。

陈家湖站：站址在湖北省襄阳市襄州区太平店镇，邮政编码441133。建于1962年。离襄阳站45公里，离重庆站854公里，隶属中国铁路武汉局集团有限公司十堰车务段管辖。现为四等站。客运：不办理旅客乘降。

太平店站：站址在湖北省襄阳市襄州区太平店镇，邮政编码441131。建于1962年。离襄阳站50公里，离重庆站849公里，隶属中国铁路武汉局集团有限公司十堰车务段管辖。为四等站。客运：不办理旅客乘降；不办理行李、包裹托运。货运：仅办理专用线、专用铁道整车货物发到。　现已关闭拆除。

老河口东站：原名莫家营站，站址在湖北省老河口市莫家营乡，邮政编码441803。建于1962年。离襄阳站57公里，离重庆站842公里，隶属中国铁路武汉局集团有限公司十堰车务段管辖，襄渝铁路实际起点。现为四等站。客运：不办理旅客乘降；行李、包裹托运。货运：办理整车货物发到。

老河口站：站址在湖北省老河口市胜利路，邮政编码441814。建于1962年。离武昌站410公里，离丹江站27公里，隶属中国铁路武汉局集团有限公司十堰车务段管辖。现为四等站。不办理客运业务。货运：办理整车、零担、集装箱货物发到。

洪山咀站：站址在湖北省老河口市洪山咀镇，邮政编码441814。建于1962年。离武昌站418公里，离丹江站19公里，隶属中国铁路武汉局集团有限公司十堰车务段管辖。现为四等站。不办理客运业务。货运：仅办理专用线、专用铁道整车货物发到。

丹江站：站址在湖北省丹江口市车站路，邮政编码441900。建于1962年。离武昌站437公里，隶属中国铁路武汉局集团有限公司十堰车务段管辖。现为四等站。不办理客运业务。货运：办理整车、零担、集装箱货物发到；办理整车货物承运前保管。

复线电气化改造后，列车运营时速得到提高，货运列车对数有较大增长。汉丹东线客运列车由2001年的12对增加到27对。其中动车组列车4对（已全部停运），管内列车8对（仅统计在东线车站有停靠的列车），直通列车19对，可直抵省内十堰、武汉、鄂州、黄石，省外上海、广州、福州、厦门、南昌、洛阳、太原、西安、银川、重庆、成都、安康、南京、合肥、长沙等地。襄阳站作为汉丹东线的客运一等站，开行有往广州、上海、湛江、昆明、武汉等地的始发列车。

远期与宁西铁路复线工程衔接，彻底解决“西汉丹”断头路问题。然而至今，该工程仍未实行。

襄阳北站至老河口东站与襄渝铁路共轨。1958年10月开工，1966年通车，1967年交付运营。全线隶属武汉铁路局管辖。它南接京广、武九铁路，在厉山站接出小厉线通向宁西铁路小林站，在襄阳与焦柳、襄渝二铁路交会，是湖北省中部与西北部联系的交通干线。该线东南区段主要在江汉平原，地势低平，河网密集；西北区段在鄂西北丘陵谷地延伸。它在修筑对丹江口水利枢纽工程和发展鄂西北工业方面发挥了积极的作用。

该线路老河口东至汉口段开通客货运输，西段丹江至老河口东已停办客运业务，仅办理少量货运业务。汉丹铁路老河口至丹江口段电气化改造已于2010年启动，未实行。汉襄段运行时速为160-200公里每小时。