Na de Tweede Wereldoorlog herstelde de Nederlandse economie snel. Hierdoor kon Nederland, deels met het Amerikaanse Marshallplan, in de wederopbouw veel nieuw spoorwegmaterieel aanschaffen. Doordat de treinen en de infrastructuur heel ernstig waren beschadigd, werd besloten om tijdens het herstel grote stappen te maken in het moderniseren van het spoorwegnet. Grote delen van het spoor werden geëlektrificeerd en het materieelpark werd flink gemoderniseerd met de komst van veel nieuw materieel. Met de enorme modernisering wilde de Nederlandsche Spoorwegen in de jaren '50 stoomlocomotieven en houten rijtuigen buitendienst stellen. Een stoomlocomotief moet uren van tevoren al worden opgestookt voordat de machine kan worden ingezet. Naast kolen en water kost dit ook veel loon voor het personeel; op stoomlocomotieven moet namelijk ook een stoker aanwezig zijn. Houten rijtuigen zijn bij aanrijdingen onveiliger, omdat het hout veel minder sterk is, waardoor de rijtuigen volledig kunnen versplinteren. Tevens wilde NS het, meestal slecht presterende, materieel dat na de oorlog uit legerdumps en elders uit Europa werd gekocht of gehuurd snel vervangen. In de jaren na de oorlog bestelde NS, tot en met 1959, 173 dieselrangeerlocomotieven (de series 200, 450, 500, 600 en 700), 286 diesellocomotieven voor op de hoofdbaan (de series 2200, 2400 en 2600, de 2600'en werden in 1958 al aan de kant gezet), 100 elektrische locomotieven (de series 1100, 1200 en 1300), 311 rijtuigen (de series Plan-D, Plan-E, Plan-K en Plan-N), 48 postrijtuigen (de series Pec, Plan-C, Plan-E en Plan-L), twee fietsrijtuigen (Dec-rijtuigen, de rijtuigen werden na één jaar omgebouwd naar Pec-postrijtuigen), 297 elektrische treinstellen (de series Mat'46, Mat'54 en Mat'57), 81 dieseltreinstellen (de series Plan-X en TEE DE4) en meer dan tien duizend nieuwe goederenwagons. Door al het nieuwe materieel en het sluiten van tramlijnen nam NS in 1955 afscheid van de laatste stoomtram. Op 31 augustus 1955 reed de NS 7742 'Bello' als laatste NS-stoomtram van Bergen aan Zee naar Alkmaar. Een jaar later nam NS op 16 juni 1956 afscheid van de laatste houten rijtuigen. Op 7 januari 1958 reed de NS 3737 als laatste stoomtrein, in dienst van de Nederlandsche Spoorwegen, van Geldermalsen naar het Spoorwegmuseum in Utrecht. Nederland was een van de eerste landen in Europa waar stoomlocomotieven en houten rijtuigen niet meer op het hoofdnet gebruikt werden. Op de grensbaanvakken met Duitsland waren echter tot in de jaren '70 nog Duitse stoomlocomotieven te zien. Bij Nederlandse industrieën rangeerden stoomlocomotieven nog veel langer door. In 1975 werden de LV 13 en LV 14 (de oude NS 8811 en 8826) als laatste stoomlocomotieven in commerciële dienst in Nederland terzijde gesteld na het sluiten van de laatste steenkolenmijnen in Zuid-Limburg een jaar eerder.

Ter vervanging van de stoomlocomotieven in het goederenverkeer op de lokaal- en hoofdspoorlijnen bestelde NS, naast de kleinere rangeerdiesellocomotieven, 286 diesellocomotieven die geschikt zijn om op het hoofdspoor dienst te doen. Deze locomotieven werden verdeeld in drie series: 150 locomotieven van de serie 2200, 130 locomotieven van de serie 2400 en zes grote locomotieven van de serie 2600. Deze laatste kleine serie werd echter door veel defecte in 1958 al afgevoerd. De serie 2400 bestelde NS bij het Franse Alsthom. De locomotieven waren gebaseerd op een standaardontwerp van Alsthom. Na de Tweede Wereldoorlog ontwierp Alsthom simpele maar goed presterende diesellocomotieven om stoomlocomotieven in de Franse koloniën te vervangen. De eerste locomotieven van het design werden in 1953 aan Madagaskar geleverd en hadden de type-aanduiding BB 500. In de jaren '50 werden soortgelijke locomotieven geleverd aan Ethiopië (serie BB 01–06), Spanje (serie 1000) en Vietnam (serie BB 900). De NS 2400'en waren 12,5 meter lang, hadden een vermogen van 831 pk en een maximumsnelheid van 80 km/u. De eerste 2400 werd in 1954 door Alsthom in het Franse Belfort geleverd in een hemelsblauwe kleur. Na de levering van de eerste twintig locomotieven besloot NS om de rest van de serie bruin te laten schilderen, net als de 2200'en. Nog tijdens de bouw van de rest van de serie werden de blauwe locomotieven overgeschilderd in bruin. De 2400'en waren korter, zwakker en langzamer dan de gelijktijdig gebouwde 2200'en (de 2200'en hebben een lengte van 14 meter, 887 pk vermogen en een maximumsnelheid van 100 km/u). Hoewel de 2400'en net als de 2200'en op de hoofdbaan reden, waren de 2400'en hierdoor meer geschikt voor diensten op de lokaallijnen.

De laatste 2400 die Alsthom in 1957 leverde, de 2530, kreeg een geheel ander uiterlijk dan de rest van de serie. De cabine werd hoger geplaatst en werd langer gemaakt. Beide huiven werden verlaagd. Hierdoor had de machinist beter uitzicht dan bij de rest van de diesellocomotieven van de serie. De vrouw van NS-directeur F.Q. den Hollander, mevrouw Den Hollander, mocht de kleur van de 2530 kiezen en koos voor opvallend lila. Een paar jaar eerder zou mevrouw ook de turkooise kleur hebben gekozen die op de nieuwe elektrische locomotieven en rijtuigen werd toegepast. Doordat de katholieke bisschoppen lilakleurige kleding dragen, kreeg de 2530 vanwege zijn kleur de bijnaam 'Bisschop'. In 1963 werd de lila 2530, net als de rest van de serie, bruin geschilderd. Een bekende inzet van de opvallende 2530 was de sproeitrein om onkruid te verdelgen.

In de jaren '60 ging het slecht met de Nederlandse Spoorwegen. De reizigersaantallen liepen terug, omdat steeds meer mensen een auto konden kopen. Daarnaast liep het goederenvervoer ook terug door de opkomst van vrachtwagens en de vondst van het Groningse gasveld. Om de verliezen tegen te gaan, besloot NS flink te investeren in het rijden van meer treinen en het hele bedrijf een nieuwe, frisse huisstijl te geven. Het ontwerpbureau Teldesign, waar Gert Dumbar werkte als grafisch ontwerper, kreeg in 1967 van NS de opdracht om een geheel nieuwe huisstijl te ontwerpen. Gert Dumbar ontwierp het nieuwe logo en NS kreeg ook bedrijfsbreed een nieuwe, frisse kleur: geel. Alle treinen werden geel gemaakt, met onderling wel enkele verschillen. Alle locomotieven werden geel met grijs. Op 11 januari 1968 werd de eerste trein, voorzien van de opvallende gele huisstijl, gepresenteerd aan de pers. Het betrof een Mat'64-treinstel dat vers uit de fabriek kwam. NS wilde geen extra kosten maken om het rijdende materieel te voorzien van de nieuwe gele kleur. Hierom werd besloten om de treinen enkel te schilderen als ze voor andere werkzaamheden al in de werkplaats zijn. Alle treinen kregen wel snel het nieuwe NS-logo op de originele huisstijl. Het duurde van 1968 tot eind jaren '80 tot alle treinen in de oude huisstijlen waren overgeschilderd of gesloopt. De 2275, die bewaard is gebleven, is hierop de uitzondering. De locomotief behield tot zijn buitendienststelling in 1994 de bruine kleur.

Door de sterke opkomst van de vrachtwagens in de jaren '60 liep het goederenvervoer per spoor terug en sloten veel los- en laadplaatsen. Ook werd sinds de ontdekking van het aardgasveld onder Groningen in 1959 steenkool steeds minder gebruikt, waardoor het aantal kolentreinen sterk terugliep. Hierdoor besloot NS in de jaren '70 om de eerste 2400'en terzijde te stellen. Doordat de 2400'en zwakker en langzamer waren dan de 2200, voerde NS eerst de serie 2400 af. NS verkocht in 1976 zeven 2400'en aan aannemer Volker. De locomotieven werden naar Saoedi-Arabië verscheept om daar in de woestijn dienst te doen. In de jaren '80 was de Nederlandse Spoorwegen op zoek naar een vervanger voor oude diesellocomotieven van de series 2200 en 2400. Er werd besloten om de locomotiefserie DE 1002 van Maschinenbau Kiel AG (MaK), met enkele aanpassingen, te bestellen. NS bestelde in 1985 en 1989 120 diesellocomotieven. De eerste locomotief van de nieuwe serie 6400 werd in 1988 geleverd. Door het teruglopen van het goederenvervoer werd besloten om de ooit 280 locomotieven van de series 2200 en 2400 te vervangen door 120 nieuwe locomotieven. NS voerde in 1991 de laatste 2400'en af. Hetzelfde jaar bestond de Nederlandse Vereniging van Belangstellenden in het Spoor- en tramwegwezen (afgekort NVBS) 60 jaar. De NVBS besloot om een uitgebreide afscheidsrit van het loctype 2400 te rijden. Speciaal voor deze afscheidsrit werden drie locomotieven teruggeschilderd in hun afleveringskleur. De 2413 werd weer blauw, de 2450 werd bruin geschilderd en de 2530 kreeg haar lilakleur weer terug. Samen met de 2444 die geel-grijs bleef, kon de NVBS ritten rijden met alle vier de huisstijlen waarin de serie 2400 heeft dienstgedaan bij NS. Samen met de 1501 van Werkgroep Loc 1501 reden de vier 2400'en de afscheidsrit onder de naam Klassical Tour 2400. De deelnemers werden in twee Plan-U's van NS rondgereden.

De Franse staatsspoorwegen toonde begin jaren '90 interesse in de 2400'en van NS. De SNCF kocht vijftig locomotieven van NS. De locomotieven werden ingezet voor werktreinen tijdens de bouw van meerdere hogesnelheidslijnen in Frankrijk. De SNCF wilde nog meer 2400'en van NS kopen, de rest van de serie had NS echter al gesloopt. Vanwege de afwijkende vorm wilden de Fransen de 2530 niet kopen. Met de verkoop van de locomotieven aan de SNCF keerden de 2400'en terug naar het land waar de locomotieven waren gebouwd. In Frankrijk kregen de locomotieven een '6' voor hun oorspronkelijke nummer. De locomotieven werden niet overgeschilderd; de 2413 en 2450 behielden zelfs hun kleuren van de afscheidsrit. De rest van de serie deed dienst in de geel-grijze huisstijl van NS. Toen de SNCF minder locomotieven nodig had, werden enkele 2400'en overgenomen door de dochteronderneming VFLI Cargo van de SNCF. De SNCF gaf twaalf 2400'en (waaronder de 2412, 2413, 2424 en de 2454) een revisie en schilderde de locomotieven in de lichtgrijze huisstijl van het bedrijf. De SNCF voerde in 2006 haar laatste 2400 af. De 2413, 2424 en de 2454 zijn tot eind 2007 nog actief bij VFLI Cargo. Het drietal werd in 2009 naar het Belgische Raever gebracht, waar de drie locomotieven op betere tijden stonden te wachten.