NDJ3型是一款内燃电力传动交流电型动车组，结合NZJ1内燃动车组及DF11G机车的制造经验，为满足北京市郊铁路实际的需求而设计制造的一款动车组列车，动力车由中车戚墅堰机车有限公司设计制造，拖车由中车南京浦镇车辆有限公司设计制造，最高速度160 km/h。使用两台12V280ZJ型12缸柴油机，额定功率2900 kW，JF211发电机+ZD106电动机，采用A1A轴式，轴重21 t。

铁道部为满足2008年北京奥运带来游客增加而需要开行的北京至八达岭至间旅游列车的要求，订造了四组NDJ3型内燃动车组，编号NDJ3 0001-0004。这四组动车组，包括一等座车、二等座车和餐车，其中一等座车、二等座车可旋转方向。

2008年08月06日开始服务北京城铁S2线。

2009年春运期间，其中一列“和谐长城号”曾短暂服务于石家庄—北京西—天津—秦皇岛的临时城际特快列车。

2009年07月30日，其中一列（0004）从北京铁路局转配到沈阳铁路局，开始服务于新开通的沈抚城际铁路，来往沈阳至抚顺北4327/28次、鞍山—抚顺北4329/30次、铁岭—抚顺北4372/3 4374/1次，2010年12月05日已停运，0004回归北京铁路局，开行S2线列车。

目前所有NDJ3均配属北京铁路局怀柔北机务段 南口车间。行走北京市郊铁路S2线，来往北京北-延庆、沙城之间。

2011年07月01日起，北京S2线执行北京城市轨道交通票价标准，不再对号入座，因此取消了各席别的旋转功能，并拆除了小桌板。

2017年04月，北京S5线采购2组NDJ3动车组列车。

2017年09月，北京S2线增购3组NDJ3动车组列车。

新一代动车组采用城际布局，全部为二等座车，不设置餐车。载客量大大增加。

2017年11月15日，NDJ3-0005/0006交付，用于开通北京S5怀柔—密云线路。

因特殊原因，NDJ3仅交付至0007号车，后三组未交付。

NDJ3N型动车组（尼日利亚铁路CDD5E1）在NDJ3型动车组的基础上为尼日利亚拉伊铁路量身定制的一款内燃动车组，拉伊铁路使用中国标准建设，使用中国铁路装备。NDJ3N动车组的动力由中车戚墅堰机车有限公司设计制造，拖车由中车唐山机车车辆公司设计制造，运营速度150 km/h。

2019年01月25日，中车戚墅堰公司与中土集团签署出口尼日利亚21台内燃机车合同，包括4台NDJ3N型内燃动车组动力车、6台DF11GN型客运内燃机车、9台DF8BN型货运内燃机车和2台DF7GN型调车内燃机车。

2019年04月16日，中车唐山公司与中土集团公司签署出口尼日利亚60辆标准轨铁路客车合同，包括44辆25T型改造型硬座及软座客车16辆25T型改造型拖车等车型，这是中车唐山公司中标4辆尼日利亚铁路客车后，在尼日利亚市场取得的又一重要成果。

2019年10月16日，出口尼日利亚机车首批交付仪式在中车戚墅堰公司举行。

2019年11月17日，出口尼日利亚首批机车抵从上海港出发。

2020年01月31日，首批10台机车抵达尼日利亚拉各斯港。

2020年03月02日，全部客车车辆出厂。

2020年12月07日，尼日利亚拉伊铁路开通试运行。