สำหรับการลงทุนในโครงการโครงสร้างพื้นฐาน 2 ล้านล้านบาทนั้น ในส่วนของการขนส่งระบบรางจะมีความยาวเส้นทางรวม 1,447 กิโลเมตร ผ่าน 24 จังหวัด มีเที่ยวรถไฟให้บริการกว่า 200 เที่ยวต่อวัน ให้บริการผู้โดยสารได้กว่า 40 ล้านคนต่อปี แต่ที่สำคัญไปมากกว่านั้นของการลงทุนคือการพัฒนารถไฟรางคู่ทั่วประเทศ โดยจะพัฒนาระบบรถไฟเดิมของไทยทั้งหมดให้เป็นรางคู่ เพื่อทำให้เพิ่มความสะดวกให้กับการขนส่งและโลจิสติกส์ของประเทศ รวมถึงการสร้างรถไฟทางคู่ใหม่อีก 3 เส้นทางคือ เส้นทาง เด่นชัย-เชียงราย-เชียงของ เส้นทางบ้านไผ่-มุกดาหาร และเส้นทางภาชี-นครหลวง
นายประภัสร์ จงสงวน ผู้ว่าการ ร.ฟ.ท. ได้รายงานวิสัยทัศน์ในการพัฒนารถไฟไทยว่า มีการตั้งเป้าหมายในปี 2563 ให้รถไฟกลับมาเป็นความภาคภูมิใจของคนไทยอีกครั้งเมื่อการลงทุนตามโครงการสองล้านล้านแล้วเสร็จ หลังจากที่ไทยเคยภาคภูมิใจที่มีรถไฟที่ก้าวหน้าที่สุดในเอเชียเมื่อร้อยกว่าปีก่อน เพราะไทยจะเป็นประเทศแรกในอาเซียนที่มีรถไฟความเร็วสูง
ทั้งนี้ผู้ว่าการ ร.ฟ.ท.ได้ตั้งเป้าหมายในการพัฒนาการรถไฟ คือ 1.ลดต้นทุนด้านการขนส่งและโลจิสติกส์ต่อจีดีพี 2.เปลี่ยนวิธีการเดินทางของประชาชนจากรถมาใช้รถไฟมากขึ้น 3.ชักชวนให้ผู้ประกอบการหันมาขนส่งด้วยรถไฟมากขึ้น 4.เพิ่มสัดส่วนผู้โดยสาร 5.เพิ่มความเร็วเฉลี่ยของรถไฟไทย 6.สามารถเชื่อมต่อกับระบบขนส่งอื่น เช่น สนามบิน ท่าเรือ เป็นต้น
พร้อมกันนี้ นายกรัฐมนตรีเสนอแนะให้ ร.ฟ.ท.ปรับโครงสร้างการบริหารงาน โดยมีจุดมุ่งหมายให้เป็นโครงข่ายคมนาคมหลักของประเทศในราคาที่เหมาะสม รวมถึงให้มีการพัฒนาบริการแบบครบวงจรด้วยการร่วมมือกับหน่วยงานอื่นๆ เช่น TCDC โดยจะใช้สถานีรถไฟหัวลำโพงเป็นต้นแบบในการพัฒนา
นอกจากนี้ยังได้เสนอแนวทางการพัฒนา ร.ฟ.ท.ใน 4 ด้านคือ 1.สร้างมูลค่าเพิ่มให้กับระบบรถไฟไทย 2.พัฒนาบริการเพื่อผู้โดยสาร 3.บริหารทรัพยากรของรถไฟที่มีอยู่ และ 4.พัฒนาบุคลากรของการรถไฟให้พร้อมรองรับการขยายตัวของรถไฟในอนาคต โดยให้ ร.ฟ.ท.ร่วมกับหน่วยงานที่เกี่ยวข้อง เช่น กระทรวงการคลัง สร้างต้นแบบในการพัฒนารถไฟและการบริหารสินทรัพย์ของรถไฟ