Al febrer de l’any 2018 es va inaugurar una primera fase de les obres, amb la remodelació de l’edifici de serveis i el nou mòdul de lavabos, al maig del 2019 es va obrir per primer cop al públic la Gran Nau i una nova construcció que es va denominar Nau Panoràmica, espai destinat a exposicions temporals. A l'agost del 2019 es va rehabilitar la composició del Talgo II i es va situar a l'interior de la Gran Nau com a primer element patrimonial de la futura museografia.

Al desembre del 2018 el Ministeri va renovar la seva confiança en el projecte de la Fundació i Adif fent una nova aportació de 400.000 € per acabar la intervenció endegada el 2010 d’una altra nau emblemàtica, la del Pont-Grua. Aquesta actuació ha permés la unió amb la Gran Nau al 2021, augmentant així l'espai expositiu en més de 1.700 m2. El 2019 es va aconseguir el compromís d’una aportació de 600.000€ per la futura museografia del conjunt. Una intervenció prevista per a finals del 2023 que mostri el paper decisiu del ferrocarril com a motor d'innovació i progrés en el món contemporani.

L’any 2021 mitjançant una subvenció per la implementació de programes estratègics dels Museus del Departament de Cultura de la Generalitat de Catalunya, es va poder realitzar l'actualització del plantejament museològic i museogràfic del Museu del Ferrocarril de Catalunya, encarregat a l'experta museòloga Ana Requejo. Una bona oportunitat de renovar el discurs expositiu per fer-lo girar al voltant del paper innovador de la mobilitat en tren i la seva articulació en els nous espais. L'objectiu va estar enfortir i potenciar l'equipament com museu de referencia de la seva temàtica en el Sistema Territorial del mNACTEC i projectar internacionalment el patrimoni ferroviari, la història i la cultura del país.

El projecte més important de futur és la cobertura dels vehicles històrics que es troben a la part exterior de la Rotonda per evitar el seu deteriorament i assegurar la seva preservació així com la pavimentació general del conjunt de l'espai perquè totes les instal·lacions siguin plenament accessibles. En paral·lel es continuarà la renovació dels continguts i de la tasca divulgativa i documental per a crear relats al voltant del món dels trens que sensibilitzin a les noves generacions del seu valor i de l’aportació que fa la seva utilització al benestar comú i a la sostenibilitat del planeta.