En 1897, el pueblo de Sans que posteriormente pasaría a llamarse oficialmente con la denominación catalana Sants se integró en el municipio de Barcelona. Hasta la finalización de la construcción de la estación de Barcelona-La Sagrera, Barcelona Sans es el punto de parada de todos los trenes de alta velocidad en la ciudad. A principio del 2008, Adif licitó las obras del túnel de alta velocidad Sants-La Sagrera, que pretende unir la estación de Sans con la nueva estación de La Sagrera. Aunque se planteó inicialmente como estación terminal la apertura de un doble túnel entre Sans y Plaza de Cataluña la convirtió en pasante. Los servicios de Media Distancia operados por Renfe enlazan Barcelona con las principales ciudades de Cataluña además de alcanzar Aragón y la Comunidad Valenciana. La oferta de servicios se completa con varios cafés y restaurantes, tiendas de regalos, locales comerciales, alquiler de coches y una comisaría. Se compone de una planta baja (planta 0) en la que se encuentran prácticamente todos los servicios ofrecidos por el recinto mientras que la planta subterránea (planta -1) contiene vías y andenes, más concretamente catorce vías y siete andenes centrales. El acceso a los andenes se realiza gracias a escaleras mecánicas que acceden a los diferentes andenes.
Esto supuso una reestrucción de las vías y de los andenes dado que fue necesario adaptar algunas vías al ancho internacional de alta velocidad. Existen también ascensores adaptados a las personas con discapacidad. Cuatro son las líneas de Cercanías Barcelona y una de Cercanías de Gerona que confluyen en la estación: R1, R2, R3, camiseta de barcelona R4 y RG1. Sans dispone de conexiones con las líneas 3 y 5 del Metro de Barcelona a través de la estación de Sants-Estació. El 15 de marzo de 1967 una orden ministerial aprobó un nuevo plan de enlaces ferroviarios para Barcelona cuyo propósito era integrar de forma más eficaz el transporte ferroviario en la ciudad y acordaba la creación de la nueva estación de viajeros de Sans además de otras actuaciones. También la red de autobuses urbanos de Barcelona operada por TMB permite acceder al recinto gracias a las siguientes líneas: H10, V7, 27, 32, 78, 109, 115, la línea CJ operada por Rosanbus, que une la Estación de Sans con la Ciudad de la Justicia de Barcelona y Hospitalet de Llobregat y la línea nocturna N0 operada por Tusgal. Sants es una estación construida a lo largo de la década de los 70 utilizando materiales como el acero, el hormigón y el vidrio.
También ayuda a estas buenas vibraciones la recuperación de efectivos, como Pedri o Koundé, después de dos meses en los que las lesiones han lastrado al conjunto blaugrana, impidiendo al técnico de Terrassa repartir esfuerzos ante un calendario saturado de partidos. El contexto no favorecía al Barça, diezmado por las bajas -seis lesionados arrastra-, algo oxidado tras el parón de selecciones y condicionado por un calendario diabólico. Esta política de fusiones/anexiones se ve completada finalmente con el rescate de la Compañía del Ferrocarril de Mérida a Sevilla, en 1880, aunque se hizo con la concesión, pues las obras de la línea todavía no habían empezado siquiera. Aunque las primeras explanaciones comenzaron ya en 1933, la falta de dinero y en 1936 la posterior Guerra Civil detuvo todos los proyectos ferroviarios vinculados a Chamartín y a la nueva línea directa a Burgos. Su inauguración coincide también con la conclusión de los proyectos ferroviarios paralizados desde la II República pero posteriormente ejecutados por el régimen franquista: línea directa Madrid-Burgos, túnel ferroviario entre Atocha y Chamartín, que incluía los apeaderos subterráneos de Recoletos y Nuevos Ministerios, y los nuevos enlaces ferroviarios que enlazaban el nuevo complejo con la línea Madrid-Zaragoza en Coslada y con la línea Madrid-Irún en Las Matas.
El cierre de Atocha en 1986 para adecuarla a la llegada de la línea de alta velocidad Madrid-Sevilla convirtió a Chamartín en la única estación de Madrid, absorbiendo todo el tráfico ferroviario de la ciudad salvo los trenes de Galicia que habían vuelto a la estación del Norte. Por ello, Chamartín se convirtió en la mayor estación ferroviaria de Madrid, y aún tuvo una época de esplendor. Concentra el mayor tráfico de cercanías de la ciudad al confluir en ella las líneas R1, R2, R3 y R4 de Rodalies de Catalunya (Cercanías de Barcelona). Ofertas no le han faltado al conjunto azulgrana y es el Atlético de Madrid el que mayor interés ha tenido debido a las salidas de Matheus Cunha y Joao Félix a la Premier League, lo que deja a Álvaro Morata y Antoine Griezmann como únicos referentes ofensivos. Los orígenes de la estación de Chamartín -aunque en un emplazamiento algo más al sur que el actual- se encuentran en la idea de crear un nudo o estación en el norte de Madrid en tiempos de la dictadura de Miguel Primo de Rivera, caracterizada por la gran cantidad de obra pública que se planificó y ejecutó. La estación se construyó durante el desarrollo de los años 60 sobre el antiguo cementerio del pueblo de Chamartín de la Rosa.