后改由中央政府建设，并合併当时规划中的桃园捷运蓝线路段，在2009年委由机场所在的桃园县（今桃园市）筹组桃园捷运公司来经营。政府自建路线大致沿用原规划，机电系统则改为钢轮标准轨距；建设计划名称为台湾桃园国际机场联外捷运系统（）。该捷运线的兴建规格为重型铁路，但以中型铁路规格营运。识别色为，标志则来自栖息于该捷运线横亘之林口台地的台湾紫啸鸫。兴建单位为交通部铁道局（台北到三重段另交由台北市政府捷运工程局施工）。建设期达到10年，最初原计2010年完工，但因行经林口台地一段上下坡度极大，沿途隧道、高架桥与弯