2005年6月至9月，原铁道部展开时速300公里级别的第二轮高速动车组招标，招标采用了“竞争性谈判”的形式。青岛四方机车车辆股份有限公司和“日本企业联合体”联合成功中标，获得60列CRH2C型动车组的订单，合同金额总值95亿元人民币。根据合同要求，CRH2C的设计指标为持续运营时速为275公里，最高营运时速为300公里（实际最高营运速度曾为350公里），最高实验时速350公里，标称时速300公里，运用于新建的高速城际铁路及客运专线。

2007年12月22日，首列CRH2C动车组（当时编号CRH2-061C）出厂，作为高速综合检测列车。

2008年01月，CRH2C-2061和CRH2C-2062（当时编号CRH2-061C、062C）开往北京环铁铁道，青岛四方和中国铁道科学研究院对动车组进行了试验测试。

2008年04月24日，CRH2C-2061（当时编号CRH2-061C）在京津城际铁路上进行高速测试，其最高时速达到近370公里，打破了“中华之星”创造的321.5公里时速纪录。

截止2008年06月底，CRH2C型动车组相继完成了环行线、秦沈线及京津城际线的各项性能试验、型式试验、线路试验。试验期间共进行了涵盖牵引性能、动力学性能、弓网受流、空气动力学等17大项近200余个试验项目。

2008年07月01日起，首批6列CRH2C型动车组模拟正常运营状态在京津城际铁路进行了为期一个月的试运营。

2008年08月01日起，CRH2C型动车组正式投入京津城际铁路运营。

2008年11月23日，CRH2C-2067、2068（当时编号CRH2-067C、068C）被运送至汉口，并于2009年1月08日起，在武广客运专线武汉综合试验段上开始测试。

2009年03月27日，CRH2C-2070（当时编号CRH2-070C）动车组在胶济铁路上进行线路试验时，6号车厢的受电弓因没有与绝缘子紧密接合，造成受电弓脱落的故障。

2009年04月起，京津城际铁路改用CRH3C型组运营，CRH2C不再负责日常营运，仅作为热备列车及线路检查车。

2009年07月至9月期间，CRH2C-2061、2067、2068（当时编号CRH2-061C、067C、068C）在武广客运专线进行局部路段联调联试及高速试运行。

2010年04月起，CRH2C-2061、2068（当时编号CRH2-061C、068C）开始在沪宁城际铁路综合试验段上开始测试。

2011年07月01日，CRH2C-2061开始在广深港高铁（内地段）综合试验段上开始测试。

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，CRH2C（一阶段）型动车组的编号方式发生变化：原编号为CRH2-061C～CRH2-090C改为CRH2C-2061～CRH2C-2090。

CRH2C 一阶段动车组是在CRH2A的基础上，进行改进研制。CRH2C一阶段将动力车数量从CRH2A的4节增至6节(6M2T) ，额定功率增加到7200 kW，CRH2C一阶段空载重370.8或372.8吨。动车组在第4车厢、第6车厢处各设一个受电弓，为适应较高的运行速度而使用SSS400+型高速受电弓，并在受电弓两侧加装立体围护整流罩。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。

CRH2C一阶段采用四方股份研制的SWTB-300/SWMB-300型转向架， 与CRH2A配备的SKMB/TB-200相比，主要结构基本相同，主要变化在于，轮对和一系转臂定位结构进行轻量化改进，轴箱前、后盖均使用铝合金以降低簧下质量。一系转臂横向定位刚度增大到6.5 mN/m，纵向定位刚度增大到14.7 mN/m（适当增加一系纵向刚度有利于提高转向架临界速度，但过度增加容易诱发车体蛇行失稳），垂向定位刚度为1.176 mN/m并优化其他悬挂参数。二系空气弹簧的上、下盖改用铝合金，实现轻量化。齿轮箱的润滑油改用JRK-65以适应较低温度和更高速度。端部车的二系横向减振器新增半主动控制功能，连接横向减振器的半主动控制装置安装在车体上，其余车厢的转向架的横向减振器和CRH2A的相同，同时还增加了车端减振器以抑制蛇行，而SWMB-300/SWTB-300的制动系统和SKMB/TB-200基本保持一致，采用气液转化增压的制动夹钳和整体式闸片，制动初速度为300 km/h时理论紧急制动距离约为2790m。

CRH2C使用的牵引逆变器、辅助牵引变流器、通风系统及列车信息系统由南车时代采提供，合同总值5.96亿元人民币，2007年11月26日签订合同，供货期由2008年至2009年。供电制式为交流25kV 50Hz，采用IGBT风冷牵引变流器，采用主辅分离式设计，牵引电路的基本单元由1台牵引变压器→2台牵引变流器→8台牵引电机构成。牵引变流器安装在M车上，由牵引变压器牵引绕组引出，在牵引时向牵引电机提供电力、制动时进行电力再生控制。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。当1次侧绕组电压为25kV时，辅助绕组电压为400V。CRH2C（一阶段）主要有日立和时代（三菱）两种VVVF，型号分别为CII-HHR1420A、 CI11 IPM。牵引电机采用永济电机公司造YJ92A（日立转让技术）和株洲电机公司造MB5120A（三菱转让技术）三相鼠笼式牵引电机，其轴端设置速度传感器、用于牵引变流器控制以及制动控制装置检测速度(转子频率数)。

CRH2C型动车组设有一等座车、二等座车及二等座/餐车，其中一等座及二等座座椅均可旋转。一等座车的座位间距为1160 mm，座位设于左右各两排中间为过道。二等座车的座位间距为980 mm，座位设于左右3+2排中间为过道。

随着部分车型的集中配属，CRH2C全部配属南京，主要运营沪宁城际及周边线路。G字头列车无商务座、特等座即为CRH2C。

CRH2CA-2061和2068为综合检测车，配属中国铁路总公司。列车技术规格与CRH2C一阶段相同，安装了ATP、信号参数、无线场强、弓网关系、轨道几何形态、动力学及加速度检测的设备和线路监视系统，主要负责时速250—350公里级的高速铁路的轨道几何状态、动力学、接触网、信号、ATP、无线通信、线路环境等的周期性检测和新建线路的全方位检测。相较于普通CRH2C，综合检测车释放了牵引系统余量，电机最大功率由300 kW释放至342 kW，总功率达8208 kW，以满足较高速度测试的需要。

2007年12月22日，首列CRH2C动车组（当时编号CRH2-061C）出厂，作为高速综合检测列车。

2008年01月，CRH2C-2061和CRH2C-2062（当时编号CRH2-061C、062C）开往北京环铁铁道，青岛四方和中国铁道科学研究院对动车组进行了试验测试。

2008年04月24日，CRH2C-2061（当时编号CRH2-061C）在京津城际铁路上进行高速测试，其最高时速达到近370公里，打破了“中华之星”创造的321.5公里时速纪录。

截止2008年06月底，CRH2C型动车组相继完成了环行线、秦沈线及京津城际线的各项性能试验、型式试验、线路试验。试验期间共进行了涵盖牵引性能、动力学性能、弓网受流、空气动力学等17大项近200余个试验项目。

2008年07月01日起，首批6列CRH2C型动车组模拟正常运营状态在京津城际铁路进行了为期一个月的试运营。

2008年08月01日起，CRH2C型动车组正式投入京津城际铁路运营。

2008年11月23日，CRH2C-2067、2068（当时编号CRH2-067C、068C）被运送至汉口，并于2009年1月08日起，在武广客运专线武汉综合试验段上开始测试。

2009年07月至9月期间，CRH2C-2061、2067、2068（当时编号CRH2-061C、067C、068C）在武广客运专线进行局部路段联调联试及高速试运行。

2010年04月起，CRH2C-2061、2068（当时编号CRH2-061C、068C）开始在沪宁城际铁路综合试验段上开始测试。

2011年07月01日，CRH2C-2061开始在广深港高铁（内地段）综合试验段上开始测试。

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，CRH2C（一阶段）型动车组的编号方式发生变化：原编号为CRH2-061C～CRH2-090C改为CRH2C-2061～CRH2C-2090。

CRH2C早期试验头型，该头型由川崎重工提供，但通过风洞试验后发现空气动力学性能不及CRH2A头型，随后CRH2C重新使用CRH2A头型，该头型废弃。

该车2011年改造后成为武警山东总队反恐训练模型车。

CRH2C（二阶段）型动车组，是在CRH2C（一阶段）的基础上，进行整体优化设计（第二阶段）而研发的高速动车组。

2010年01月，第二阶段CRH2C首列（当时编号CRH2-091C）下线，在郑西高铁测试中创造了393 km/h的记录。

2010年02月起，第二阶段CRH2C在郑西客运专线投入运营。

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，CRH2C（二阶段）型动车组的编号方式发生变化：原编号为CRH2-091C～CRH2-110A改为CRH2C-2091～CRH2A-2110，CRH2-141C～CRH2-150A改为CRH2C-2141～CRH2C-2150。

CRH2C二阶段是在一阶段的基础上进行改进，与一阶段相比，CRH2C二阶段采用四方股份、株洲时代电气、株洲电机基于MB-5120-A联合研制的YQ365或永济电机吸收三菱电机技术后自主研制YJ92B电机，轴功率提高到365kW，其轴端设置速度传感器、用于牵引变流器控制以及制动控制装置检测速度（转子频率数），额定功率提升为8760 kW，YQ365额定功率365 kW，额定转速4142 rpm，额定电流130 A，功率因数为0.86，齿轮传统比由一阶段的3.036调整为2.379（另有说法为2.371 83/35），保证在轮对全磨耗及时速350情况下牵引电机不超过允许最高转速。动车组在第4车厢、第6车厢处各设一个受电弓。动车组使用SSS400+型高速受电弓，并在受电弓两侧加装立体围护整流罩。

CRH2C二阶段采用四方股份研制的SWTB-350/SWMB-350型转向架，一系悬挂沿用无摇枕结构，构架主体结构保持不变，与SWMB/TB-300相比，存在如下变化：优化设计铝合金轴箱体尺寸，轴箱轴承外径尺寸增加，轴箱、转臂、轴箱的前盖和后盖都用铝合金制成，降低簧下质量，轮轴和一系悬挂按照15 t轴重设计，超员100%下最大轴重17 t。二系悬挂优化空气弹簧结构，气囊下方锥形碗状橡胶堆从倒扣改为正置，内部金属隔板由1层改为2层且下新增圆环状叠形橡胶堆，能够增强橡胶堆提供横向刚度并可以在当空气弹簧失效时通过锥形橡胶堆提供垂向刚度。优化一系减振器和构架之间等不同区域的弹性节点，增设抗侧滚扭杆装置，设半主动横向减振器，中心牵引销减重，横向止挡和牵引中心销之间自由间隙增加至30~50 mm。抗蛇行减振器也由每侧一个变为每侧两个。调整一系悬挂参数和二系空气弹簧的参数(刚度、阻尼)，CRH2C二阶段还解决CRH2C一阶段所存在的垂向和横向振动问题。还增加转向架失稳监测装置。优化制动方式，CRH2A和CRH2C一阶段采用气液转化增压的制动夹钳和整体式闸片，因液压油物理特性影响，制动起效时间长，制动力不稳定，CRH2C二阶段取消气液增压制动缸，直接改为气动式制动夹钳和浮动式闸片，气动控制制动可有效提升制动响应速度，并减小设备体积。

CRH2C二阶段车体主结构与CRH2C一阶段相同，二阶段将底架端部地板改为双层中空型设计，侧墙下边梁改为桁架结构，外端墙板由2.5mm改为4mm，同时部分借鉴了CRH3C的降噪策略，但是车体强度仍无法满足长时间以时速350 km/h运行。供电制式为交流25kV  50Hz，采用IGBT风冷牵引变流器，采用主辅分离式设计，牵引电路的基本单元由1台牵引变压器→2台牵引变流器→8台牵引电机构成。牵引变流器安装在M车上，由牵引变压器牵引绕组引出，在牵引时向牵引电机提供电力、制动时进行电力再生控制。当1次侧绕组电压为25kV时，牵引绕组电压为1653V。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。当1次侧绕组电压为25kV时，辅助绕组电压为400V。车厢内部调整为木色暖色调，且使用LED光源；改用玻璃车厢间隔门和透明行李架。

随着部分车型的集中配属，CRH2C全部配属南京，主要运营沪宁城际及周边线路

如何区分？G字头列车无商务座、特等座即为CRH2C。

2009年，由于青岛四方也承担了新一代时速380公里级别高速动车组（CRH380A）的研发任务，为了预先获得CRH380A型动车组新头型的空气动力效能和实车试验数据，原铁道部决定将CRH2C-2150作为CRH380A的试验实体样车，改为使用下一代的新头型。CRH2C-2150性能指标均与其他CRH2C（二阶段）相同。

2010年04月12日，青岛四方召开新一代高速列车新头型发布会，宣布4月底完成试验车下线。

这列动车组（CRH2C-2150）于2010年04月底在青岛下线，车身仅标示为“试验车 CRH380A”。

2010年04月26日，CRH2C-2150试验动车组被运送至中国国家铁道试验中心北京环行铁道，安装各种试验设备并布线。

2010年05月04日，CRH2C-2150试验动车组由北京出发经京广铁路赴郑州。

2010年05月11日起，试验车开始于郑西客运专线进行时速160公里以下调试试验，06月07日开始正式高速试验，通常每天往返郑州和灵宝西共三个来回，试验一直持续至8月。

2010年09月初，CRH2C-2150试验动车组转往武广客运专线继续进行试验工作。

2010年11月，按铁道部统一安排，CRH2C-2150正式配属上海铁路局，作为综合检测列车。

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，CRH2C（380A头型）型动车组的编号方式发生变化：原编号为CRH2-150C改为CRH2C-2150。