2007年9月27日，省十届人大常委会第三十三次会议表决通过了《关于〈郑汴产业带总体规划〉的审查意见》，原则同意该《规划》。《规划》提出进行郑开城际轻轨建设前期准备工作，适时开工建设。
2009年，铁道部安排郑州至开封轨道交通由原来按轻轨制式改为按城际铁路制式修改预可研。
2009年11月26日，《中原城市群城际轨道交通网规划（2009~2020年）》正式获得国家发改委批复。其中郑州至开封城际铁路被列为首批项目，正式进入实质性运作程序。
2009年12月20日至21日，铁道部在郑州组织召开郑开城际铁路项目可行性研究报告论证会。经论证评审，郑州至开封城际铁路项目前期工作已具备当年年底召开开工动员大会条件。
2009年12月29日上午，郑州至焦作、郑州至开封、郑州至新郑机场三条城际铁路，同时在郑州铁路东站开工建设，标志着中原城市群轨道交通建设正式拉开帷幕。
2010年9月1日，郑州至开封城际铁路宋城站至开封站项目预可研，顺利通过铁道部审查。
2010年9月23日正式启动了钻探作业，标志着郑开城际铁路正式施工建设。
2013年底，郑开城际铁路将全线贯通，标志着中原第一条城际铁路将建成通车。
2014年2月28日，延长线可研报告已批复，初步设计已编制完成，省铁投公司和开封市均同意加快推进该项目建设。据可研报告批复，延长线全长7.2公里，总投资约9.5亿元。延长线起于宋城路站南咽喉，沿既有陇海铁路北侧东行，先后跨越北宋东京城遗址的外城城墙（地下）、油库专用线在既有站同侧引入，止于既有开封站。
2014年5月8日，郑开城际铁路开封方向铺轨完成。2014年6月8日，郑开城际铁路完成双向钢轨铺设，预计年底实现通车。
2014年10月27日8点，随着一辆崭新的动车从郑州东站缓缓开出，标志着郑开城际铁路正式进入联调联试阶段。该动车组自起点站郑州东站出发，途经郑信路站、绿博园站、运粮河站，到达终点站宋城路站，整个过程通畅顺利。
2014年12月2日上午10时，一列白色的和谐号动车组列车缓缓驶入郑开城铁宋城路站的站台。这列抢先“试跑”的城铁列车为CRH型动车组车辆，通体都为白色，车头和车尾都有黑色醒目的“和谐号”字样，车辆外观和日常发往上海的动车组列车一样。这趟城铁列车仅仅在郑开城铁宋城路站“休息”15分钟后直接将车尾变成车头，向郑州方向开去。
2014年12月5日，郑开城际铁路即将开通，郑州铁路局发起“招百名大咖抢先体验郑开城际列车”的活动，招募活动截止到12月7日18时。活动发起仅一天，已经有近千名网友转发微博报名。此次活动召集100名网友进行试乘，对乘客没有限制要求，只要可以正常乘坐火车旅行的都可以报名。
2014年12月28日8点40分，首班郑开城际铁路从郑州东站驶出，标志着河南省首条城际铁路正式开门迎客。首班车除了众多市民试乘外，也吸引了省委书记郭庚茂和省长谢伏瞻到来。车行至贾鲁河站时，省委书记郭庚茂望着窗外，感慨道：风景这边独好。他说这趟列车就像观光列车一样，窗外就是一座现代化都市，郑汴一体，沿途处处是景。
2015年8月10日，记者从铁路部门获悉，郑开城际铁路的延长线从现在的终点站宋城站将延长至开封火车站后，直接进入城市中心城，目前，该项目前期工作正在积极推进，并有望于今年年内开工建设。郑开城际铁路延长线可研报告已获得批复，初步设计已编制完成，省铁投公司和开封市均同意加快推进该项目建设。
