Alors que les essais du TGV 001 étaient prometteur et que la construction de la nouvelle ligne Paris - Lyon est décidée, le choc pétrolier impose un recours à la traction électrique. Après avoir envisagé l'utilisation de rames Corail encadrées par deux BB 22200, la SNCF commande à Alsthom deux rames électriques, avec une option pour 75 autres. A noter qu'il était prévu que certaines rames soient également équipées de turbines à gaz afin de pouvoir rouler sur des lignes non électrifiées (comme, à l'époque, Lyon - Grenoble) ou dans d'autres pays (Suisse).
Les deux rames de présérie sont livrées en 1978 et entament immédiatement une campagne d'essais fructueuse sur le réseau classique. La chaîne de traction, proche de celle des BB 22200, est identique, utilisant des hacheurs à thyristors et des moteurs à courant continu. Outre les deux motrices, les bogies d'extrémité de la rame (voitures 1 et 8, côté motrice) sont motorisés afin d'avoir une meilleure adhérence.
Les livraisons des rames de série peuvent alors débuter dès 1980, avec une utilisation temporaire sur ligne classique. Il y a quelques différences de détail vis à vis des rames 01 et 02 : troisième phare, marquages différents...
Peu avant la mise en service commerciale, la rame 16 a établi un record de vitesse à 380 km/h en 1981. Le succès de ces nouvelles relations fut immédiat, même si la ligne Paris - Lyon ne fut achevée qu'en 1983 ; des relations entre la quasi totalité des grandes gares du Sud Est et d'autres grandes villes de France (Lille, Rouen) ont été ouvertes dès la fin des années 80, préfigurant les relations "inter secteurs".
Neuf rames, prenant la relève des Trans Europe Express comme le Mistral ou le Rhodanien, ne sont équipées qu'en première classe (275 places).
En 1985, la rame 88 est transformée pour tester une motorisation synchrone destinée au TGV Atlantique, puis a été transformée en rame tricourant N°118 en 1989. A cette époque, toutes les rames subissent une première modernisation, avec pose d'une suspension pneumatique conçue avec l'aide de Citroën, de rideaux et de housses en tissu au lieu du skaï en seconde classe. La livrée extérieure est légèrement modifiée, avec de nouveaux logos.
La rame 33 (à l'origine entièrement de première classe) est en 1992 réaménagée à titre expérimental entièrement en seconde classe avec 328 sièges inclinables, afin d'assurer de nuit une relation Lille - Nice. Dès 1993, elle a été remise au type d'origine.
En 1993, la rame 38 a été vendue à La Poste pour devenir la troisième rame postale. Au même moment, des essais pour porter à 300 km/h la vitesse des rames ont menés, la rame test recevant d'ailleurs une livrée grise et bleue type "Atlantique". La plupart des rames a reçu en 1994 le système de signalisation embarquée TVM 430, utilisé sur les lignes les plus récentes à partir des LGV Nord et Rhône Alpes.
Les dernières rames orange ont disparu en juin 2001, juste avant l'ouverture de la ligne TGV Méditerranée ; la rame 101, devenue le prototype pendulaire P01 en 1997 - 1998, a été la dernière à avoir été rénovée.
| Année | 1978 | 1979 | 1980 | 1981 | 1982 | 1983 | 1984 | 1985 | 1986 |
| Mises en service | 2 | 0 | 17 | 24 | 24 | 14 | 10 | 6 | 4 |
| Parc total en fin d'année | 2 | 2 | 19 | 43 | 67 | 81 | 91 | 97 | 101 |
| Remorque | Etat d'origine | Rames 1ere classe | Modernisation fin années 80 | Rame 33 "nuit" |
| TGVZR ADru 123000 (R1) | 35 places, 1ere classe non fumeurs | 34 places, 1ere classe non fumeurs | 34 places, 1ere classe non fumeurs | 40 sièges inclinables 2eme classe ? |
| TGVR Au 223000 (R2) | 38 places, 1ere classe non fumeurs | 35 places, 1ere classe non fumeurs | 35 places, 1ere classe non fumeurs | 48 sièges inclinables 2eme classe ? |
| TGVR Au 323000 (R3) | 38 places, 1ere classe fumeurs | 38 places, 1ere classe fumeurs | 38 places, 1ere classe fumeurs | 48 sièges inclinables 2eme classe ? |
| TGVR Brux 423000 (R4) | bar et 35 places 2eme (non fumeurs) | bar | bar et 20 places 2eme (non fumeurs) | voiture bar |
| TGVR Bu 523000 (R5) | 60 places, 2eme classe fumeurs | 38 places, 1ere classe fumeurs | 60 places, 2eme classe fumeurs | 48 sièges inclinables 2eme classe ? |
| TGVR Bu 623000 (R6) | 60 places, 2eme classe non fumeurs | 35 places, 1ere classe non fumeurs | 60 places, 2eme classe non fumeurs | 48 sièges inclinables 2eme classe ? |
| TGVR Bu 723000 (R7) | 60 places, 2eme classe non fumeurs | 35 places, 1ere classe non fumeurs | 60 places, 2eme classe non fumeurs | 48 sièges inclinables 2eme classe ? |
| TGVZR Bru 823000 (R8) | 60 places, 2eme classe non fumeurs | 34 places, 1ere classe non fumeurs | 60 places, 2eme classe non fumeurs | 48 sièges inclinables 2eme classe ? |
Débutant en 1996, cette opération vise à aligner le parc Sud Est au niveau des rames plus récentes, avec des aménagements intérieurs totalement refaits. La décoration est alignée sur celle du parc le plus récent (teintes gris foncé et rouge en première classe, gris clair et vert en seconde), il y a toujours trois remorques de première classe et quatre de seconde classe, ainsi qu'une remorque comprenant à la fois un bar et des places de seconde classe. La plupart des rames, utilisées sur les relations de moindre importance, sont à cette occasion autorisées à 300 km/h, et avaient reçu la TVM 430 quelques années auparavant.
Sept rames, destinées à la desserte de la Bourgogne et de la Franche Comté, restent limitées à 270 et conservent la TVM 300 (c'est également le cas pour les rames tritension). Anciennes rames exclusivement première classe, leur voiture bar conserve son comptoir d'origine en cuivre et comporte 20 places de seconde classe contre 16 pour les autres rames Rénovation 1. Quelques de ces rames ont reçu à partir de 2011 la nouvelle livrée, la TVM 430 et leur vitesse limite portée à 300 km/h en attendant une prochaine rénovation.
Toutes transformées pour rouler à 300 km/h et équipées de la TVM 430, ces 42 rames ont des aménagements plus cossus, mais il n'y a plus que deux remorques de première classe. La troisième remorque a été déclassée, tandis que l'espace bar est plus grand et les sièges de seconde classe sont plus espacés. Cette modernisation, entre 1998 et 2001, s'est terminée au moment de l'ouverture de la ligne TGV Méditerranée.
A partir de 2004, ces rames ont été mutées au technicentre du Landy, pour être utilisées sur les liaisons inter secteurs et sur la LGV Nord, dont le profil plat permet d'avoir les mêmes performances que les rames Réseau et de limiter l'usure et les effets du vieillissement. Dans cette optique, le pantographe 1500 V a été remplacé par un modèle plus récent permettant de rouler à 220 km/h sur Bordeaux - Tours.
| Remorque | Rénovation 1 "standard" | Rénovation 1 "Franche Comté" | Rénovation 2 |
| TGVZR ADru 123000 (R1) | 35 places, 1ere classe non fumeurs | 35 places, 1ere classe non fumeurs | 32 places, 1ere classe non fumeurs |
| TGVR Au 223000 (R2) | 38 places, 1ere classe non fumeurs | 38 places, 1ere classe non fumeurs | 38 places, 1ere classe non fumeurs |
| TGVR Au ou Bu 323000 (R3) | 38 places, 1ere classe fumeurs | 38 places, 1ere classe fumeurs | 52 places, 2eme classe fumeurs |
| TGVR Brux 423000 (R4) | bar et 16 places 2eme (non fumeurs) | bar et 20 places 2eme (non fumeurs) | bar et 16 places 2eme (non fumeurs) |
| TGVR Bu 523000 (R5) | 56 places, 2eme classe fumeurs | 56 places, 2eme classe fumeurs | 52 places, 2eme classe fumeurs |
| TGVR Bu 623000 (R6) | 56 places, 2eme classe non fumeurs | 56 places, 2eme classe non fumeurs | 52 places, 2eme classe non fumeurs |
| TGVR Bu 723000 (R7) | 56 places, 2eme classe non fumeurs | 56 places, 2eme classe non fumeurs | 52 places, 2eme classe non fumeurs |
| TGVZR Bru 823000 (R8) | 56 places, 2eme classe non fumeurs | 56 places, 2eme classe non fumeurs | 52 places, 2eme classe non fumeurs |
A partir de 2010, 60 rames aptes à 300 km/h devaient subir une nouvelle mise à jour en vue de la desserte de la ligne Rhin - Rhône ; la décoration s'inspirerait de celle dessinée par le couturier Lacroix sur les rames Atlantique, Réseau et POS. D'emblée, la plupart des quelques rames TVM 300 / VL 270 ont été alignées sur le standard TVM 430 / VL 300.
Au préalable, certaines rames ont subi de grands travaux de chaudronnerie et de remise à niveau des parties électriques, mais ont été repeintes en livrée Atlantique et gardent pour l'instant leurs aménagements Rénovation 1 ou 2. Après une telle intervention, la carrière des rames est prolongée d'une douzaine d'années.
Grande nouveauté, une nouvelle livrée fait son apparition, le bleu actuel étant remplacé par du gris foncé (presque noir) surmonté d'un liseré "carmillon" (dégradé rouge-rosé), les portes étant entièrement de cette couleur. Les motrices, elles, ont leurs persiennes noires et un motif blanc sur les flancs des cabines, la face frontale du "nez" étant noire avec deux bandes latérales rouge-rosé. En parallèle, certaines rames pas encore rénovées reçoivent par avance cette nouvelle livrée "carmillon" à l'occasion de leurs travaux de chaudronnerie.
| Remorque | ex Rénovation 1 | ex Rénovation 2 |
| 123000 (R1) | 24 places et 2 PMR, 1ere classe | 24 places et 2 PMR, 1ere classe |
| 223000 (R2) | 39 places, 1ere classe | 39 places, 1ere classe |
| 323000 (R3) | 39 places, 1ere classe | 52 places, 2eme classe |
| 423000 (R4) | bar et 26 places de 2eme classe | bar et et 26 places de 2eme classe |
| 523000 (R5) | 52 places, 2eme classe | 52 places, 2eme classe |
| 623000 (R6) | 52 places, 2eme classe | 52 places, 2eme classe |
| 723000 (R7) | 56 places, 2eme classe | 56 places, 2eme classe |
| 823000 (R8) | 52 places, 2eme classe | 52 places, 2eme classe |
Ce programme prit du retard, la première rame rénovée apparaissant fin 2011. Le pas des sièges en seconde classe est augmenté (comme ce fut le cas pour la rénovation 2), mais le bar est plus petit. Les rames ex Rénovation 1 gardent leurs trois remorques de première classe, mais la disposition de certaines places change, le nombre de "carrés" étant réduit. Seules sept rames, toutes ex rénovation 1, ont finalement été traitées, le programme de rénovation étant suspendu mi 2012 suite à des difficultés du fournisseur de sièges et à une dérive trop importante des coûts.
Courant 2014, le programme de rénovation a repris ; au final, 37 rames devraient être modernisées, dont onze à trois remorques de première classe (anciennes "Rénovation 1") et 26 dont la remorque R3 est affectée à la seconde classe (19 sont d'anciennes "Rénovation 2", les autres d'ex "Rénovation 1" adaptées à cette occasion). Fin 2016, seules 26 rames avaient été traitées...
Vu leur âge et leur kilométrage (certaines ont dépassé les 10 millions de kilomètres), des radiations ont été prononcées parmi les rames non concernées par la rénovation "Nouveau Design". La première fut la rame 61, limitée à 270 km/h, radiée en 2011 alors qu'elle arrivait à échéance de révision et que son état était normal.
Certaines rames non rénovées pourraient être revendues à La Poste et transformées en rames postales supplémentaires. D'autres seraient dédiées à des relations "TER GV" ou "low cost" avec réaménagement plus capacitaire. Autre hypothèse, des rames Sud Est remplaceraient les rames Corail Téoz à partir de 2015, peut être avec une rénovation spécifique (suppression du bar ?). La rame 65, elle, a été transformée début 2011 afin de commémorer les 30 ans du TGV.
Les radiations ont continué en 2013, alors que d'autres rames adoptaient la nouvelle livrée : l'hypothèse d'un parc réduit à une soixantaine de rames semble se confirmer et les relations sur la LGV Rhin - Rhône ont déjà quasiment disparu, tandis que la poursuite de la troisième vague de rénovation intérieure reste dans le flou, tout comme le remplacement des Téoz (il aura de facto lieu sur Bordeaux - Marseille à l'ouverture du Contournement de Nîmes-Montpellier en 2017, mais rien n'est prévu pour Paris - Clermont et Paris - Toulouse).
Mi 2014, il semblerait qu'il ait été décidé conserver 37 rames à partir de 2017 (bénéficiant de la nouvelle livrée et de la troisième rénovation des intérieurs), qui seraient dédiées aux relations inter secteurs jusqu'en 2022 - 2025. En conséquence, le parc diminue pour tomber à environ 85 rames mi 2014 ; les compositions, jusqu'à présent homogènes, sont également modifiées par remplacement de motrices accidentées par d'autres issues de rames radiées de manière à obtenir des rames valides sans gros frais (une rame ainsi recomposée prit brièvement le numéro "103").
