SimoneCRH2A型搜枝电动车组在胶济铁路实验运行
2007年1月28日，CRH2正式开始在沪杭线及沪宁线投入服务。在服役初期，营运最高时速维持在160公里，至4月18日“六提”实施后方以最高250公里时速行驶。
在首批时速200公里级别的动车组中，CRH2是最先全部下线的车款，因此使用CRH2行走的动车组车次的比例也较高。
2008年4月24日，编号CRH2-061C的列车在京津城际线上进行高速测试，其最高时速近370公里，打破了“中华之星”动车组创造的321.5公里时速纪录。及至同年6月底，该纪录为中国制CRH3型的时速394.3公里所打破。
同年8月1日起，首批时速300公里的CRH2C型及16节长大编组的CRH2B型电动车组分别投入京津世禅敏城际铁路及袭核合宁铁路运营。
2008年11月27日，CRH2-067C和CRH2-068C出现在汉口，12月起开始在武广客运专线试验段上开始测试
2008年12月21日，首批设有卧铺的动车组CRH2E型投入服务，行走京沪及京杭线。
2010年7月1日，CRH2C型动车组运用于沪宁城际高铁。
2011年7月23日，CRH2-139E型动车组在甬温（杭深）线上与CRH1-046B追尾，4节车厢报废。
2012年10月，运用于国内首条客货兼运的上海市市郊铁路——金山支线铁路，该线路不属于上海地铁。
