鲁南高速铁路全长494公里，其中曲阜东至临沂北长度139km，临沂北至日照奎山站长度102km，曲阜东至菏泽东长度163km，菏泽至兰考90km，总投资700多亿，为双线客运专线，设计行车速度为350km/h。

鲁南高速铁路日照至临沂段，位于山东省东南部，线路西起临沂市，向东经莒南县、临港经济开发区，止于日照市。全线建筑长度100.1km；于2017年05月31日开工建设。Ⅰ级双线客运专线，正线设计行车速度350km/h，电力牵引，新建车站2个（厉家寨站、莒南北站）；改建车站2个（日照西站、日照站）；桥樑34座63370延长米，正线隧道7座15.4km，桥隧总长78.8km，占正线建筑长度的78.8%。

鲁南高速铁路临沂至曲阜段，正线长145.24公里，线路等级为客运专线，设计行车速度目标值350公里/小时，採用CRH动车组系列。项目总投资估算235亿元。该项目自曲阜东站接轨引出后，上跨日兰高速左转向东，于南辛镇南侧通过后，折向北下穿日兰高速，至尹家城水库南侧后右转向东，于尖山村南侧设泗水南站；出站后线路转向东南方向前行，走行于龙湾套水库东侧狭长的山谷地带，跨S244省道、绕过安山寺风景区后行至日兰高速北侧进入临沂市境内，后并行日兰高速北侧向东前行，连续上跨S241、S240省道后，于大井一村西侧设蒙山站；出站后，右转上跨日兰高速，于小官路村北侧通过后，连续上跨菏兖日线、G327国道，先后于铜石镇、地方镇北侧通过后，于费县县城北侧设费县北站；出站后线路继续向东南方向前行，先后经胡阳、方城、汪沟至半程镇，连续跨过京沪高速、G205国道，沂蒙路后，引入临沂北站。全线共设车站5座，其中新建曲阜东城际场、泗水南、蒙山、费县北、临沂北5座车站；新设南夏宋、大王庄2处线路所。

鲁南高速铁路曲阜至菏泽段，西起菏泽市管辖的菏泽经济开发区，东至济宁市管辖的曲阜市，途经菏泽市管辖的菏泽经济开发区、定陶区、牡丹区、郓城县和巨野县，济宁市管辖的嘉祥县、汶上县、任城区、济宁经济开发区、兖州区和曲阜市。项目为客运专线，速度目标值350km/h；线路正线170.078km，曲阜东站城际场上行联络线4.880km，下行联络线5.087km；正线路基长度23.336km，桥樑12座146.742km；建车站6座，分别是菏泽东站、巨野北站、嘉祥北站、济宁北站、兖州南站（又名济宁东站）、曲阜南站；线路所1处(小北山线路所)。採用电气化牵引方式，设220kv牵引变电所4座；设综合维修工区4处；新建菏泽动车存车场1座，设定4条动车组存车线(其中2条兼人工洗车线)，配套新建动车走行线4.217km。

鲁南高速铁路菏泽至兰考段，正线从菏泽东站接出，经菏泽市牡丹区、开发区、定陶县、曹县、东明县，河南省兰考县、商丘市民权县，接入兰考南站，线路全长75.757公里，其中山东省境内35.162公里，河南省境内40.595公里。正线按双线电气化客运专线标準建设，设计速度目标值350公里/小时。联络线总长6.145公里，包括1.596公里兰考南站下行联络线、4.549公里兰考南站上行联络线。全线设3座车站（利用既有车站1座、既有站改建1座、新建站1座），设1座牵引变电所。工程正线採用无砟轨道，联络线採用有砟轨道。

鲁南高速铁路全线自西向东设兰考南站、庄寨站、菏泽东站、巨野北站、嘉祥北站、济宁北站、兖州南站、曲阜南站、泗水南站、蒙山站、费县北站、临沂北站、莒南北站、厉家寨站、日照西站（原奎山镇站）、日照站。

其中在兰考南站与徐兰高速铁路接轨，在菏泽东站与京九高速铁路接轨，在曲阜东站与京沪高速铁路、济泰曲徐城际铁路接轨，在临沂北站与京沪东线接轨，在日照西站与青盐铁路接轨。

2014年4月28日，国家发改委正式批覆了《环渤海地区山东省城际轨道交通网规划(调整)》，同意建设山东省客运南部通道（菏泽—济宁—临沂—日照），即鲁南高速铁路。

2014年11月23日，山东省发改委委託中国国际谘询有限公司组织专家，在临沂市召开了鲁南高速铁路临沂至曲阜段预可行性研究报告评估会。

2014年12月8日，时任山东省委书记姜异康、省长郭树清等领导同志亲自带队赴国家发改委、中国铁路总公司，积极支持鲁南铁路客运通道规划建设。中国铁路总公司同意与山东省共同建设该通道；并同意该通道在曲阜东站接轨京沪高铁，在兰考南站接轨郑徐客专，同时与“十三五”规划建设的京九客专连线贯通。

2014年12月25日，鲁南高速铁路临沂至曲阜段项目的预可研报告获得批覆。

2014年12月31日，山东省发改委正式批覆了鲁南高速铁路菏泽至曲阜段、曲阜至临沂段项目建议书。

2015年6月22日，临沂市人民政府发布《鲁南快速铁路客运通道临沂至曲阜段建设工程环境影响评价第一次信息公告》

2015年9月25日，临沂市人民政府发布《鲁南快速铁路客运通道曲阜至临沂段建设工程环境影响评价第二次信息公告》

2015年10月20日至23日，中国铁路总公司工程鉴定中心在菏泽市召开新建鲁南快速铁路客运通道（菏泽至兰考段、菏泽至曲阜段、临沂至日照段）可行性研究评审会。

2015年11月20日，日照市人民政府发布《鲁南快速铁路客运通道日照至临沂段环境影响评价第一次项目公示 》

2015年12月19日，鲁南高速铁路临沂至曲阜段建设动员大会在临沂市举行。

2016年3月8日，中国铁路总公司和山东省政府下发《关于鲁南高速铁路临沂至曲阜段可行性研究报告的批覆》。

2016年4月15日，日照市人民政府发布《鲁南快速铁路客运通道日照至临沂段工程环境影响评价第二次公示》

2016年6月8日，山东省人民政府发布《关于组建鲁南高速铁路有限责任公司有关事宜的请示》（鲁发改交通〔2016〕555号），决定组建鲁南高速铁路有限责任公司。

2016年6月29日，山东省环境保护厅发布《关于鲁南快速铁路客运通道菏泽至曲阜段环境影响报告书的批覆》。

2016年11月15日，国家环境保护部发布《关于新建铁路鲁南快速铁路客运通道菏泽至兰考段环境影响报告书的批覆》。

2016年12月17日，鲁南高速铁路临沂至曲阜段全面开工建设。

2016年12月20日，中国铁路总公司、山东省人民政府联合批覆鲁南高铁日照至临沂段可行性研究报告。

2017年5月31日，鲁南高速铁路日照段开工建设动员会议召开，标誌着鲁南高速铁路日照段建设正式拉开序幕。

2017年6月5日，鲁南高速铁路首孔箱梁架设仪式举行，第一孔箱梁在山东省临沂市架设成功。

2017年12月底，鲁南高铁临沂北站正式开工建设。临沂北站站房总面积为96000平方米，未来将有四条高铁在临沂北站实现互联互通，实现多种交通方式的“无缝对接”和“零距离换乘”。

2018年2月，菏泽市委办公室、市政府办公室下发了《关于公布2018年全市重点建设项目名单的通知》鲁南高铁兰考至菏泽段，菏泽至曲阜段将于2018年9月开工建设。

2018年8月1日，山东省政府发布《新建鲁南高铁曲阜菏泽段批后公告》，标誌鲁南高铁全线批覆。

2018年6月27日，鲁南高铁正式进入铺轨施工阶段。铺轨预计2019年4月完成，为2019年底鲁南高铁日照至曲阜段通车提供保障。

2018年10月14日，在鲁南高铁临沂市平邑段建设工地上，中铁十九局施工人员在进行无砟轨道施工作业。

连日来，鲁南高铁无砟轨道施工作业持续推进。鲁南高铁东起山东日照，向西经临沂、曲阜、济宁、菏泽，与郑徐客运专线兰考南站接轨，曲日段预计2019年年底建成通车。

鲁南高速铁路项目建成后，将与京沪高速铁路、京九高速铁路、青连铁路、郑徐客运专线以及规划的京沪第二通道等五条国家干线铁路实现互联互通，可有效解决我省鲁南、鲁西南地区民众快速出行的问题，对于促进我省经济社会持续健康发展具有重要意义。