Compagnie du chemin de fer de Paris à Lyon
Les statuts de la seconde société, dénommée également « Compagnie du chemin de fer de Paris à Lyon », sont approuvés par décret du 20 mars 1852. Cette création reprend la concession des 512 kilomètres du chemin de fer de Paris à Lyon accordée par décret le 5 janvier 1852.
Ligne de la grande ceinture de Paris
À partir du service d'hiver 1984, une nouvelle liaison TGV directe Lille – Lyon est proposée en utilisant les voies de la Grande Ceinture est, du raccordement de Stains à Valenton. Les circulations se font alors via Noisy-le-Sec, mais certains trains empruntent la « Complémentaire » en cas de travaux ou de perturbations. Le succès rencontré par cette nouvelle offre amène la SNCF à offrir un second aller-retour quotidien dès 1985. À l'automne 1986, les rames sont couplées jusqu'à Valenton avec une nouvelle desserte directe Rouen – Lyon utilisant cette fois encore la Grande Ceinture sud, de Versailles-Chantiers à Valenton via Massy - Palaiseau. Les TGV Lille – Lyon n'empruntent plus la Grande Ceinture depuis l'ouverture de la LGV Interconnexion Est en 1994.