Heute fahren auf der Dresdner Bahn S-Bahn-Züge der Linie S2 im 10-Minuten-Takt bis Lichtenrade und im 20-Minuten-Takt weiter bis Blankenfelde. Im nördlichen Abschnitt fahren außerdem Güterzüge im Dieselverkehr. Dies wäre auch im südlichen Abschnitt der Strecke zulässig. Allerdings ist eine gemeinsame Nutzung der Strecke für S-Bahnen und moderne elektrische Züge des Regional- und Fernverkehrs nicht möglich, da unterschiedliche Stromnetze verwendet werden. Die S-Bahn fährt mit Gleichstrom (750 Volt aus seitlicher Stromschiene) und die Fernverkehrszüge mit Wechselstrom (15 Kilovolt, 16,7 Hertz). Mit dem Wiederaufbau der Dresdner Bahn werden daher werden zwei neue, mit Oberleitung überspannte Gleise gebaut. Die neuen Gleise entstehen östlich der S-Bahn-Trasse. Teilweise nehmen die Fernbahngleise die Lage der alten S-Bahn-Gleise ein, die dafür verschoben werden müssen.

Alle neun Bahnübergänge werden von Eisenbahnbrücken oder Straßenüberführungen ersetzt, um Wartezeiten an den Bahnübergängen und damit verbundene Lärm- und Abgasimmissionen zu reduzieren. Zudem ist im Land Brandenburg zukünftig Tempo 200 km/h möglich und bei diesem Tempo sind Bahnschranken nicht mehr erlaubt. Straßen und Wege müssen über die Bahn hinweg oder unter der Bahn durchgeführt werden. Neben dem Neubau der Eisenbahn- und Straßenbrücken werden weitere neun Brücken erweitert oder erneuert.

Der Ausbau der Dresdner Bahn bringt viele Vorteile für die Region Berlin Brandenburg als auch überregional. So profitiert Berlin von einer schnelleren Anbindung an den Flughafen Berlin Brandenburg BER sowie einer besseren Anbindung für den Regionalverkehr. Auch entlastet die Dresdner Bahn die Anhalter Bahn als wichtige europäische Verkehrsachse in Richtung Süden. Überregional betrachtet wirkt sich der Ausbau der Dresdner Bahn auf den Bahnverkehr in Richtung Südosteuropa aus. Die gesamte Linie gehört zum europäischen Bahnkorridor 7.