2004年08月，原铁道部展开为用于中国铁路第六次大提速、时速200-250 km/h级别的第一轮高速动车组技术引进招标，日本的川崎重工、三菱商事、三菱电机、日立制作所、伊藤忠商事、丸红六家企业组成“日本企业联合体”，和原中国南车青岛四方联合投标并成功中标。中方最初向拥有700系及800系技术的日本车辆制造（日车）及日立制作所洽商，但日车及日立均表明拒绝向中国进行技术转移，其后改向与青岛四方有合作的川崎重工伸出橄榄枝，由于当时川崎重工的销售业绩并不预期理想，便欲出售3组E2-1000系及其车辆技术予中国以改善业绩。川崎向中国出售新干线技术最初仍被东日本旅客铁道（JR东日本）、日车及日立反对，后经一轮谈判，川崎在得到众日本公司不反对亦不赞成的情况下，向中国出售E2系1000型车辆及技术。

2004年10月20日，川崎重工代表“日本企业联合体”与原中国铁道部在北京签订出口铁路车辆、转让技术的合同，总价值约93亿元人民币，首批60列时速200公里级别动车组随后被正式定型为CRH2A型（编号CRH2-001A～CRH2-060A）。

根据合同，60列中有3列在日本完成组装并运往中国，另有6列以散件形式付运，由中方负责组装，其余51组将透过日本的技术转移，由青岛四方在国内生产，但一些高技术部件，如IGBT VVVF牵引逆变器等，在中国有能力国产化以前仍会使用日本原装产品。按照协议，作为技术转让方川崎重工负责对四方公司包括设计、生产、管理等职位约300人进行培训，但日方并无转让车辆的控制软件和源代码技术予中国，若软件出现问题，仍需由日本技术人员解决。

2005年08月13日，原铁道部向青岛四方、川崎重工、三菱电机、株洲所、株洲南车电机及石家庄国祥运输设备六方签订51列CRH2A型动车组机电产品技术转让合同。2005年底，原中国南车株洲电机引进日本三菱电机提供的MT205型牵引电动机及ATM9型牵引变压器技术并开始试生产；株洲南车时代引进日本东芝提供的IGBT牵引逆变器等电气系统技术，株洲所及其与三菱合资的株洲时菱交通设备公司负责牵引逆变器的国产化生产。

2006年03月08日首组日本产CRH2A（CRH2-001A）运抵青岛，2006年07月31日由南车四方机车车辆股份有限公司生产的首组国产化CRH2A完工交验，并开始批量生产。

2007年01月28日，首批10组CRH2A动车组在当年春运期间正式开始在沪杭线（上海南-杭州）及沪宁线（上海-南京）间投入载客试运营，最高时速限制为160 km/h。2007年04月18日，中国铁路“第六次大提速”实施后，CRH2A动车组开始按200 km/h以上的时速运营，在多个区间内，按250 km/h的设计速度运行。2007年08月20日，株洲电机生产的牵引电动机和牵引逆变器通过铁道部考核验收。在首批60列CRH2A动车组中，株洲南车电机为其中17组列车提供272台牵引电动机，另为这些列车提供其中36台牵引逆变器。

在CRH2A-2022～CRH2A-2060的39组CRH2A列车的牵引逆变器中，其中31组使用了时菱产品，另有8组使用日立产品。2007年11月底，首批订单的60列的CRH2A已于全数交付，在首批时速200公里级别的动车组中，CRH2A是最先全部下线的车款。CRH2A型动车组获2007年年度全国铁路科学技术奖一等奖，其转向架技术亦获得国家科学技术进步一等奖。

2010年09月14日，武汉铁路局与青岛四方签订了新一批动车组销售合同，共40列CRH2A型动车组（CRH2A-2151～CRH2A-2190），总值约34亿元人民币，新一批CRH2A动车组在第一批的编组基础上作了少量改变，该批列车于2012年07月交付。

2013年08月10日，中国铁路总公司采购91组时速250 km/h动车组列车，全部为CRH2A，其中前21组仍按之前既有技术参数和坐席布局（2191-2211），之后进行了统型化。

2014年07月01日，根据《铁总运（2014）150号》文件，所有CRH动车组的编号均作出了调整，CRH2A型动车组的编号方式发生变化：原编号为CRH2-001A～CRH2-060A改为CRH2A-2001～CRH2A-2060。之后，青岛四方生产的CRH2A型动车组均依照新规定之格式安排编号。

CRH2A动力分散动车组，设计速度为250 km/h，持续运营速度250 km/h，最大实验速度292 km/h，目前最大运营速度250 km/h。

初期少量CRH2A采用与原型车E2-1000相同型号的DT206（动车）和TR7004B（拖车）转向架，之后经过国产化改造后为SKMB-200（动车）和SKTB-200（拖车），其中，S与K分别代表四方和川崎（Kawasaki）。定员100%时轴重为14 t，最大允许轴重（超员100%时）为16 t，转向架采用无摇枕H形架构，一系悬挂采用垂向油压减震器，轴箱采用转臂式定位，轴箱和转臂是一体式设计，转臂长度为500mm，可有效简化轴箱定位结构、降低重量、简化加工过程，采用双圈钢圆簧，其中内簧与外簧旋向相反，可保证弹簧在使用过程中不出现内外嵌套，一系横向弹性定位节点刚度为5.49 mN/m，纵向定位刚度则为13.7 mN/m。二系悬挂采用空气弹簧+橡胶堆，同时配有横向减振器、横向止挡、抗蛇行减振器和中央牵引装置。横向减振器位于横梁的连接梁和牵引装置的中心销间，中心销位于车体和牵引拉杆之间，空气弹簧为非线性弹簧，并带有高度调整阀和差压阀，自重下空气弹簧上平面距离轨面高度为1000 mm，空气弹簧有效直径为525 mm，左右间隔2460 mm。空气弹簧能够提供较小的垂向刚度和较大的横向刚度，空气弹簧设有节流孔以供垂向阻尼，横向止挡采用橡胶堆，位于在牵引梁和车体之间，能够起到柔性支承和限制车体出现过大横向位移。一系垂向油压减震器4×19.6 kN·s/m，二系横向油压减震器2×58.8 kN·s/m，二系抗蛇行油压减震器2×2450 kN·s/m。

转向架整体采用轻量化设计，固定轴距为2500 mm，宽度为3102 mm，动力转向架质量为7.50 t，长度为3416 mm，头车无动力转向架质量 6.95 t，长度为3566 mm，中间车无动力转向架质量6.87 t，长度为3416 mm，无动力转向架除端部车的转向架安装有LKJ2000的速度传感器和排障装置外结构型式均相同。牵引装置采用单牵引拉杆，牵引拉杆的一端通过上拉杆节点和牵引梁连接，牵引拉杆的另一端通过下拉杆节点和构架纵梁的牵引拉杆座连接。牵引梁和车体之间以牵引梁柔性衬套支承。拉杆节点由芯轴、橡胶层和外套组成。单层橡胶位于芯轴和外套之间，芯轴两侧各有一个横向通孔。为适应我国铁路，CRH2A轮对内侧距从E2-1000的1360±1 mm调整为1353+2/-1 mm，轮辋厚度从125 mm增加到135 mm并改用四方所研制的LMA型车轮踏面，新轮直径为860 mm，半磨耗820 mm，全磨耗790 mm。轴箱轴承采用双列圆锥轴承，轴箱体和后盖为铸钢材质而前盖则为铝合金材质，因此在前盖和轴箱体间需进行特殊的涂装以防止铝与铁材料之间产生电化学腐蚀，齿轮箱用润滑油型号为Sonic EP3080，传动比为85/28=3.036。

牵引电机采用MT205型交流电动机（三菱电机技术授权、株洲南车电机生产）和YJ-92A型交流电动机（日立技术授权、永济电机生产），电机额定功率300 kW，总功率4800 kW，供电制式为交流 25 kV，50 Hz，通过受电弓取电，采用VVVF控制方式驱动，采用CI11 IPM风冷VVVF，早期采用进口三菱产品，后期由南车时代生产，还有部分列车采用日立CII-HHR1420A，以200 km/h运行时剩余加速度为0.132m/s² ，以250 km/h运行时为0.058m/s² ，能够满足250 km/h时>0.050m/s²的运用要求。牵引电机与转向架刚性连接，电机输出轴与齿轮箱输入轴通过挠性浮动齿式联轴器相连，允许电机和齿轮箱间存在相对运动，径向与轴向均允许10~12 mm的跳动量，刚性连接整体结构简单易于维护，但电机和横梁间缺少必要的缓冲，致使列车运行中产生的震动影响横梁的强度和转向架整体动力学性能。

CRH2A型动车组在第4车厢、第6车厢处装设一个集电弓。车厢的车顶设置了特高压引通线，高压母线跨接方式采用L型T型插头，跨接稳定，缺点是拆装麻烦，拆装后需要重新做耐压试验，更换真空包。初期制造的CRH2A型在4-5号车之间的车顶上用倾斜头形状电缆连接，紧急时通过特高压引通线进行切断。辅助供电系统采用冗余设计，当一台牵引变压器出现故障时，可采用故障供电方式，由另一台牵引变压器向整个列车供电，当一台辅助电源装置出现故障，另一台辅助电源装置可通过故障供电方式向整列车供电，同时支持可两组列车重联运行，但仅支持00车与01车重联，不支持反向重联。跟原型车采用PS207型单臂集电弓相比，CRH2A型动车组需要按照中国国情及铁路标准而作出适当的改动，包括安装采用德国斯特曼公司技术的DSA250型受电弓，以适应高变化的沿线接触网。当1次侧绕组电压为25kV时，牵引绕组电压为1400V。辅助变流器由牵引变压器辅助绕组引出，辅助变流器提供非稳压单相AC100V、稳压单相AC100V、稳压单相AC220V、稳压三相AC400V、稳压DC100V给相关车辆设备。

CRH2A型动车组采用硬线控制，列车各部分动作执行依靠电路控制，列车网络主要用于监控，控制逻辑和原理简单，对检修维护人员知识水平要求较低，相对易于学习。制动采用带滑行控制的电气再生制动和电气指令式空气制动的复合制动方式，利用防滑行控制来提高粘着力，紧急制动距离≤1800 m（制动初速200 km/h）。空气制动控制装置由日本纳博特斯克提供，空压机由纳博特斯克和克诺尔提供，采用微机控制的直通式电空制动系统，基础制动装置包括空压转油压驱动的制动夹钳和气动式踏面清扫装置，制动控制指令信号通过列车网络和硬线传输，动力转向架每个轮对采用轮盘制动，液压制动油缸为Φ45×2，无动力转向架每个轮对采用轮盘加两组轴盘制动，液压制动油缸为Φ32×2，闸片采用烧结合金材质。

车体材质为铝合金，气密性总体较好，车内压力从4kPa降到1kPa时间大于50秒。头车正面下部裙裾部分安装大面积的除雪翼，在行驶时能把线路上的积雪快速清除，车底进行平滑化处理，转向架部分不完全覆盖而下面露出。车体连结部分方面，除初期制造的CRH2A型之外，车厢间没有加装车间减振器，采用了压缩式的侧缩风挡结构。

CRH2A出厂时有多种座位布局，早期列车设有男士小便间，后进行统一，全部统一为定员610的布局。

2023年08月，武汉局集团改造3组CRH2A动车组，增加与CR400AF-Z相同的商务座，开行武汉至宜昌间快速列车。

CRH2A-2180是首批LKJ15S实验列车之一。