Działalność przewozową Koleje Mazowieckie rozpoczęły kilka miesięcy po podpisaniu umowy powołującej spółkę do życia – 1 stycznia 2005 r. Wówczas dysponowały flotą składającą się ze 184 elektrycznych zespołów trakcyjnych. Przez ostatnie 17 lat udało się tę liczbę zwiększyć do ponad 300 sztuk taboru, częściowo wyłączając z eksploatacji najstarsze składy. Obecnie tabor spółki to niemal w połowie pojazdy nowo zakupione, a do 2023 r. zostanie w całości zrealizowana umowa na dostawy 61 ezt FLIRT produkcji Stadlera, która jest największym zamówieniem zarówno w historii spółki, jak i polskiej kolei.
W pierwszym roku funkcjonowania przewoźnik obsługiwał dziewięć linii kolejowych, uruchamiając średnio 550 pociągów w ciągu doby. Pierwszy rok działalności przyniósł spółce ponad 40 mln podróżnych, zaś liczba ta każdego roku zwiększała się, osiągając ponad 62 mln w 2019 r. W kolejnych latach udało się też reaktywować część zawieszonych przez „PKP Przewozy Regionalne” połączeń kolejowych na Mazowszu, np. z Radomia do Drzewicy czy z Warszawy do Góry Kalwarii. Dziś KM uruchamiają średnio 740 pociągów na dobę, obsługując 15 linii o łącznej długości ponad 1320 km.
W ciągu 17 lat działalności władze Mazowsza oraz spółki KM poczyniły liczne inwestycje, dzięki którym Koleje Mazowieckie są dziś jednym z najnowocześniejszych przewoźników kolejowych w kraju oraz zajmują II miejsce pod względem liczby przewożonych pasażerów, osiągając zarazem ponad 20-procentowy udział w rynku.
17 lat Kolei Mazowieckich na torach województwa mazowieckiego to jednocześnie 17-letnia historia metamorfozy kolei pasażerskiej na Mazowszu. Dzięki m.in. wsparciu ze strony właściciela, czyli samorządu województwa mazowieckiego i właściwie prowadzonej polityce taborowej, udało się zakupić blisko 140 sztuk nowych pojazdów, a także zmodernizować starsze składy. Spółka jako pierwsza zakupiła pojazdy piętrowe uruchamiane w systemie „push-pull”. Została także wybudowana najnowocześniejsza w tej części Europy myjnia taboru kolejowego w Tłuszczu. W trakcie budowy jest nowa hala przeglądowo-naprawcza Stadlera w Sochaczewie, w której będą serwisowane najnowsze pojazdy czyli ezt Flirt.
