电力机车在法国贝尔福工厂完成组装，同年11月底完成机车例行试验；2006年12月18日，该台机车装船离开法国；于2007年1月21日运抵中国天津港。2007年2月起，首台HXD2型机车在中国铁道科学研究院北京环形铁道试验基地进行了型式试验，此后又先后在大秦铁路、北同蒲铁路进行了综合性能试验和重载列车牵引试验。2007年5月18日，首台国内组装HXD2型机车在大同电力机车下线。至2008年12月，全部180台HXD2型机车交付完毕。由于HXD2制造许可证已于2019年5月12日到期，而国家铁路局亦已否决许