En rouge continu, tracé de la première phase de la LGV Est européenne.
En pointillés rouges soulignés d'un trait noir, tracé de la seconde phase mise en service le 3 juillet 2016
En pointillés noirs, tracé des lignes classiques empruntés par les TGV
En 1969, le ministre messin Raymond Mondon demande l'étude d'un train rapide Paris-Strasbourg qui suivrait le tracé du projet d'autoroute A4.
En 1970-1971, l'Union internationale des chemins de fer (UIC) propose une liaison rapide intervilles dont le tracé du segment Paris-Strasbourg est à peu près celui retenu par le TGV-Est. Elle propose un schéma directeur à l'échelle européenne. Pour la France elle prévoit la réalisation de cette ligne rapide juste après une ligne Paris-Lyon et Paris-Bruxelles. En 1974, le directeur de la SNCF confirme que son entreprise souhaite s'engager dans ce plan directeur.
L'Allemagne, qui développait la technologie du monorail à sustentation magnétique Transrapid, a été longtemps réservée sur la technologie TGV. Une étude de 1975 conclut que le seul trafic de l'Alsace et de la Lorraine ne sera pas suffisant pour assurer la rentabilité de la ligne. En 1982, constatant les réticences allemandes à prolonger cette ligne sur leur territoire, le président de la SNCF André Chadeau annonce qu'il ne réalisera pas la LGV-Est sans subventions des pouvoirs publics.
En 1983, l'ingénieur savernois Charles Maetz convainc les députés Adrien Zeller et François Grussenmeyer de fonder l'Association TGV Est-Européen qui parvient à fédérer l'ensemble des collectivités locales autour du projet.
La LGV Est est directement issue d'un projet conçu à partir de 1985 avec la mise en place d'un groupe de travail présidé par Claude Rattier, ingénieur général des ponts et chaussées puis par Philippe Essig, ingénieur général. Le rapport de ce groupe de travail a servi de fondement aux études d'avant-projet sommaire conduites en 1992 et 1993.
Le projet initial des années 1980 prévoyait un axe franco-allemand de Paris à Munich. Mais le trafic attendu de bout en bout était assez faible, contrairement aux liaisons Paris-Lyon ou Paris-Bruxelles/Londres, et un tracé direct traversait le "désert français" de l'est de la France, loin de toute agglomération d'importance.
En 1986, le député Marc Reymann, relayant les travaux d'une association d'Alsace-Lorraine, soumet au gouvernement un projet de tracé Nord-Est, avec un tronc commun entre les LGV Nord et Est de Paris à Soissons en passant par l'aéroport de Roissy, puis une bifurcation vers Strasbourg et Bruxelles.
En 1988, le gouvernement allemand donne son accord pour une ligne Paris-Francfort par Sarrebruck. Philippe Essig, ancien directeur général de la RATP puis président de la SNCF, présente en 1989 le tracé actuel et résout en même temps l'autre épineux problème: le financement.
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