2005年6月，铁道部展开时速300公里级别的高速动车组招标，南车四方机车车辆股份有限公司和"日本企业联合体"联合中标。并获得60列CRH2A型动车组的订单。在CRH2A的基础上进行改进，8节车编组中动车数量增至6节(6M2T)，由三个动力单元组成2(T-M)+M-M。编组为T-M-M-M-M-M-M-T。列车装有两副集电弓，使用DSA350型高速受电弓，并在受电弓两旁加装挡板(又称护翼)。CRH2C可两组重联运行。CRH2C型第一阶段持续运营时速为300公里，最高营运时速为350公里，标称时速300公里，但在京津城际铁路上的实际运用速度超过350公里，而随着CRH3C动车组的陆续到货，CRH2C一阶段渐渐退出京津城际铁路运营。CRH2C继续进行第二阶段研制，持续运营时速提高至350公里，最高试验时速超过420公里，2009年底完成。

首列CRH2C动车组(CRH2-061C)于2007年12月22日出厂。经过测试，2008年4月24日，在京津高速铁路上进行高速测试，其最高时速达到近370公里，打破当年"中华之星"创造的321.5公里时速纪录(同年6月底，该纪录被CRH3打破，时速394.3公里)。2008年8月1日起，CRH2C型动车组正式投入京津城际铁路运营。其后在武广高速铁路客运专线，郑西高速铁路客运专线投入运营。2010年7月1日起，投入沪宁城际高铁运营。