Au début des années 80, la hausse de la fréquentation des trains en banlieue sud de Paris était telle que le recours à des rames à deux niveaux devenait indispensable. Outre des rames de voitures VB2N tractées par des BB 8500, il fut décidé de concevoir des automotrices destinées aux services les plus exigeants, donnant lieu à la première génération d'automotrices Z2N.
Chaque motrice comporte quatre moteurs à courant continu, alimentés grâce à des thyristors. Les remorques intermédiaires sont quasi identiques aux voitures VB2N (types ZR B 25600 et ZR AB 35600), si bien qu'elles ont été livrées en avance, dès 1982, et utilisées temporairement en formant dix rames de huit voitures avec une BB 8500 à chaque extrémité. A la livraison des motrices, sont d'abord formées en 1984 16 rames à trois remorques destinées à la banlieue Sud Est, puis 36 rames à deux remorques pour le RER C.
En 1989-1990, les seize rames dédiées au Sud Est passent de cinq à six caisses en recevant des remorques neuves (ZR 25727 à 25742), puis à partir de 2001, une bonne partie des autres Z 5600 a reçu deux remorques supplémentaires (type "court" série ZR 25900 provenant de voitures VB2N transformées) afin de remplacer des rames Z 5300 et d'éviter une utilisation en unité multiple posant des problèmes d'alimentation électrique sur certaines lignes. On a donc eu de 2003 à 2013 36 rames à six caisses et seize à quatre caisses.
Une légère modification de la livrée des rames eut lieu de 1994 à 1997 (d'autre sources évoquent 1993 à 1998), avec un nouveau motif au niveau des cabines. Une rénovation des Z 5600 a lieu à partir de 2009, avec une nouvelle livrée bleue type "Transilien" et des aménagements intérieurs totalement revus. Fin 2012 est sortie la première rame rénovée avec la nouvelle livrée "Carmillon" pour une partie des rames de la ligne C ; les rénovations se sont terminées en 2016.
Mi 2013, le renforcement de l'alimentation électrique sur le RER C a permis la circulation de rames en unité multiples, ce qui rend sans intérêt les rames "Evolys" à six caisses. Ces dernières vont être soit mutées au Sud Est, soit perdront leurs ZR 25900 qui permettront de passer à cinq caisses des Z 20500...
La commande fin 2013 de 55 rames "Régio 2N" Z 57000 permettant de renforcer la desserte de grande banlieue Sud Est (ligne R) permit le redéploiement des Z 5600 et de leurs remorques notamment sur le RER D pour pouvoir enfin remplacer les Z 5300. A partir de fin 2019, les réformes des Z 5600 à six caisses de la ligne R débutèrent.
| Année | 1983 | 1984 | 1985 |
| Mises en service | 4 | 28 | 20 |
| Parc total en fin d'année | 4 | 32 | 52 |
