CRH2E型动车组是由青岛四方机车车辆股份有限公司为适应中国铁路列车远距离运行的实际情况在CRH2B动车组基础上，研发的长编组卧铺动车组。

2007年04月，原中国南车青岛四方机车车辆股份有限公司获得原铁道部第一批CRH2E订单，共6列，编号为CRH2-121E～CRH2-126E，原预计于2008年07月底下线，但首列列车最终延迟至9月下线。

2008年12月06日，四方机车车辆股份有限公司与北京铁路局签订了新一批共14列的CRH2E大编组卧铺动车组销售合同，总金额约为30亿元。

2008年12月21日，CRH2-121E～CRH2-126E首六列列车正式投入运营，担当北京—上海的D301/2、D305/6次和北京—杭州的D309/310次列车。

2011年07月23日，7·23甬温线特别重大铁路事故中，由CRH2-139E担当的D301次列车（北京南—福州）追尾由CRH1-046B担当的D3115次列车（杭州—福州南），D301次的CRH2-139E动车组（后车）1车至4车脱轨坠落桥下，5车悬空，D3115次的CRH1-046B动车组（前车）13车至16车脱轨，事后，CRH2-139E的1车至5车报废，11车至16车后被中国铁路总公司改造为被综合检测列车（CRH2J-0205），其余车厢被拆解；CRH1B-046的13车至16车报废，1车至12车被中国铁路总公司改造为训练列车。

2015年01月起，北京铁路局使用CRH2E开行北京西经京广高速铁路至广州南、深圳北的卧铺动车组列车，逢周五、六、日、一开行。

2015年07月，由7·23动车事故中的事故车CRH2-139E改造的CRH2J-0205高速综合检测列车下线。

2014年07月01日，根据《铁总运（2014）150号》文件，所有CRH动车组的编号均作出了调整，CRH2A型动车组的编号方式发生变化：原编号为CRH2-121E～CRH2-140E改为CRH2E-2121～CRH2E-2140。

CRH2E型动车组主要技术指标与CRH2B基本相同，设有设有13节软卧车，2节二等座车和1节餐车。软卧车每辆10个包厢，共40个铺位，每个铺位均装有附耳机的液晶电视，并增加了即时联系乘务员的旅客呼唤系统，餐车内设有休闲酒吧和三台液晶电视机。另外，为方便旅客使用随身电子产品，每个车厢均安装了AC220V电源插座，其中二等座车每隔三排座椅下设1个插座，软卧车每个包间设1个插座、走廊设2个插座，餐车酒吧区设2个插座。