La nueva ruta contará con una frecuencia diaria de ida y vuelta, operada con trenes AVE s-100, con paradas en Girona, Figueres, Perpiñán y Carcasona, y ofrecerá conexiones desde Madrid, Zaragoza, Tarragona, Valencia, Lleida y Castellón, ampliando significativamente las opciones de movilidad transfronteriza. 
El tiempo estimado de viaje entre Barcelona y Toulouse será de 3 horas y 30 minutos.

El servicio se lanzará inicialmente de manera estacional, entre primavera y mediados de septiembre, con planes de expandirlo a una operación anual en función de la demanda, incluyendo viajes de negocios. 

La incorporación de Toulouse y Carcasona al mapa de destinos de Renfe en Francia eleva a once el número de ciudades francesas con servicio AVE.

Con la apertura de esta nueva ruta, Renfe recuperará la conexión directa en tren entre Toulouse, Carcasona y España, tal como ya lo hizo en 2023 con los servicios hacia Lyon y Marsella. Toulouse es la cuarta ciudad más poblada de Francia y un importante centro industrial y turístico.

Renfe ya ha presentado a la Agencia Ferroviaria de la Unión Europea (EUAR) la solicitud para la extensión de su Certificado de Seguridad, necesario para operar hasta Toulouse. Una vez aprobado el Certificado de Seguridad, Renfe procederá a la formación de personal y anunciará la venta de billetes y el inicio del servicio.

Con la entrada en operación de esta nueva ruta internacional, Renfe se consolida como el principal operador de conexiones transfronterizas entre España y Francia. A partir de primavera, la operadora ofrecerá seis frecuencias diarias (tres por sentido), conectando 17 ciudades de ambos países de forma directa en tren.

En su primer año de competencia en Francia, Renfe ha logrado una ocupación del 80% en sus trenes.