2001: Auf Drängen von Land und Stadt wird mit der Bahn eine Vereinbarung zur weiteren Zusammenarbeit bei der Realisierung von Stuttgart 21 abgeschlossen. Im Oktober beginnt das Planfeststellungsverfahren.
2005: Die Baugenehmigung für den geplanten Tiefbahnhof wird erteilt.
September 2006: Eine Wirtschaftlichkeitsberechnung der Bahn gibt die neuen Kosten von Stuttgart 21 mit 2,8 Milliarden Euro an.
März 2006: Der Verwaltungsgerichtshof Mannheim weist eine Klage des BUND sowie zweier Wohnungseigentümer gegen das Projekt ab. Die Kläger beriefen sich auf das Alternativkonzept "Stuttgart mit Kopfbahnhof", das einen unterirdischen Durchgangsbahnhof ablehnt und nach Ansicht der Gegner den verkehrlichen Anforderungen besser gerecht werde als Stuttgart 21.
Oktober 2006: Der Landtag von Baden-Württemberg fasst einen Grundsatzbeschluss über die Realisierung von Stuttgart 21 und der Neubaustrecke Wendlingen-Ulm.
Unterschriften für Bürgerentscheid, Geld für Neubaustrecke
2007: Nach jahrelangem Ringen einigen sich Bund, Land, Stadt und Bahn im sogenannten "Memorandum of Understanding" über die Aufteilung der Kosten des Projekts und leiten damit dessen Umsetzung in die Wege. Auch der Aufsichtsrat der Bahn stimmt der Umsetzung zu. In Stuttgart werden 67.000 Unterschriften für einen Bürgerentscheid gesammelt (gültig davon sind 61.000), der aber nach Ansicht der Stadt und des Verwaltungsgerichts unzulässig ist und im Dezember vom Stuttgarter Gemeinderat mit großer Mehrheit abgelehnt wird.
2008: Der Bundestag bewilligt Geld für Stuttgart 21 und die Neubaustrecke Wendlingen-Ulm.
April 2009: Ministerpräsident Günther Oettinger (CDU), Deutsche-Bahn-Vorstandsmitglied Stefan Garber sowie für den Flughafen Georg Fundel und Walter Schoefer unterzeichnen die Finanzierungsvereinbarungen für das Projekt. Kosten: 3,1 Milliarden Euro. Dazu wird ein Risikofonds mit 1,4 Milliarden Euro gefüllt.
Juni 2009: Bei der Stuttgarter Gemeinderatswahl werden die Grünen erstmals stärkste Fraktion in einer Landeshauptstadt. Als Hauptgrund für deren Erfolg wird gesehen, dass die Partei sich von Anfang an gegen Stuttgart 21 ausgesprochen hat.
Juli 2009: Der baden-württembergische Landtagsvizepräsident Wolfgang Drexler wird zum Beauftragten für die Öffentlichkeitsarbeit des Bahnprojekts Stuttgart-Ulm ernannt.
Erste Montagsdemonstration gegen Stuttgart 21
26. Oktober 2009: Die erste sogenannte Montagsdemonstration gegen Stuttgart 21 findet mit vier Teilnehmern statt. Eine Woche später sind es 20.
November 2009: Schauspieler Walter Sittler pflanzt zum Zeichen des Protests gegen Stuttgart 21 im Schlossgarten den Widerstandsbaum – eine junge Hainbuche, die in dem Bereich des Parks steht, der den Bauarbeiten zum Opfer fallen soll.
Dezember 2009: Der Aufsichtsrat der Bahn und der Lenkungsausschuss der Projektpartner stimmen der Realisierung von Stuttgart 21 zu – trotz einer Kostensteigerung auf 4,1 Milliarden Euro. Auch der Verkehrsausschuss des Bundestages stimmt dem Projekt zu.