日本の鉄道史
1960年代に入ると、東海道本線の輸送量は限界に達した。東京駅から西に向かって毎日60本以上の優等列車が走り、そのすき間をたくさんの貨物列車とローカル列車が埋めた。この事態解決の手段として、新規に国際標準軌による別線を建設し高速電車を走らせる「新幹線」計画が策定された。この計画は1959年3月に国会で承認されたが、世界の鉄道が未経験の「時速200 kmを超える定期列車」という高い目標にもかかわらず、5年後の1964年に完成させるという短期間の計画であった。このため実際の路線の一部を前倒しで完成させ、そこで試作車両を実際に走らせて車両や施設の確認試験を実施し、その結果に基づいて本番用の車両や施設の構想を固めてゆくという方式がとられた。この試験線は神奈川県西部にモデル線として建設され、一般にも公開された。当時、時速200 kmで走る新しい鉄道に「夢の超特急」というフレーズが付されたが、十河信二総裁と島秀雄技師長の指導と国鉄職員の努力の結果、1964年（東京オリンピック開催の年）に東海道新幹線が開業した。開業当初は東京-大阪間に4時間かかったが、翌年路盤が安定するのを待って3時間10分に短縮した。新幹線の開業によって在来線（東海道本線）の昼行長距離列車の需要は無くなり、貨物列車とローカル列車が走る路線となった（十河と島は新幹線の開業前に建設費の暴騰の責任を取って辞任し、開業セレモニーには招待されなかった）。
日本の改軌論争
新幹線の建設は莫大な費用を要することから、費用を抑制する方法として「ミニ新幹線」が考え出された。これは、在来線を単に新幹線と同じ標準軌へ改軌し、車両も在来線規格、複電圧対応として、新幹線と標準軌に改軌した在来線の間で直通運転（新在直通という）を行うものであった。これには、直通運転により乗換えが解消され、所要時間もある程度短縮されるという利点がある一方、改軌工事の期間中に在来線を運休しなければならないこと、新幹線が走らない区間との分断が新たに生じること、それに速度もあまり速くならない（現状では在来線区間は130km/h）という欠点がある。そのため全国的な普及には至っていないが、JR東日本の営業地域で1992年に山形新幹線（東北新幹線と奥羽本線）、1997年に秋田新幹線（東北新幹線と田沢湖線、奥羽本線）が実現している。また、新幹線に乗り入れて東京などの大都市に直通する列車を走らせられるという点に地方側では魅力を感じ、過去にはJR西日本の伯備線やJR四国の本四備讃線（瀬戸大橋線）に対して行政側から構想が出た事がある。