Selskapet ble etablert som NSB Gardermobanen AS 24. november 1992 for å stå for utbyggingen av Gardermobanen – en dobbeltsporet høyhastighetsbane. Totalt skulle det bygges 64 km ny jernbane, inkludert den 14,5 km lange tunnelen Romeriksporten mellom Etterstad i Oslo og Lillestrøm. Utbyggingen av banen startet i 1994 og pågikk fram til 1999. Den 1. oktober 1996 vedtok Stortinget at NSB Gardermobanen AS også skulle stå for driften av den nye jernbanen. Selskapet startet driften av Flytoget 8. oktober 1998. Da kjørte man som planlagt nordover fra Lillestrøm, men man måtte kjøre utenom Romeriksporten som ennå ikke var ferdigstilt på grunn av omfattende vannlekkasjer og påfølgende tettingsarbeider. Fra 22. august 1999 kunne Flytoget så kjøre gjennom Romeriksporten og toget ble kjørt som planlagt på hele strekningen. Reparasjonene i Romeriksporten førte til tilleggskostnader på 1,3 mrd. kroner. Det var også andre problemer som både forlenget og fordyret byggeprosessen, og anleggskostnadene ble på totalt 7,7 mrd. kroner. Inkludert togkjøp (1,4 milliarder) og finansielle kostnader (0,9 milliarder) med videre ble det totalt investert ti milliarder kroner. Ved planleggingen av flytoget ble det lovet at billettinntektene skulle dekke driften, men det har vist seg at flytoget er subsidiert av offentlige midler.