2012年10月17日，合肥南站全面开工建设。2013年12月10日，合肥市包河区组团赴高铁南京南站、杭州东站考察。随后，考察报告呈交合肥市委、合肥市政府。2014年9月，合肥铁路枢纽南环线及合肥南站工程由联调联试转入运行试验阶段，同时进行故障模拟和应急演练。11月9日，合肥高铁南站地区综合管理委员会办公室挂牌运转。11月12日，合肥南站建成启用。2015年1月，旅客通过中国铁路客户服务中心网站使用二代居民身份证购买以G、D字母开头的车票后，可持本人购票时的二代居民身份证原件直接刷证检票进出合肥南站。同年4月，东西落客平台北侧人行扶梯动工，5月中旬投入使用，南侧上下通道、东西线下公共卫生间6月底竣工。2016年，合肥南站地区“四位一体”综合管养通过ISO9001质量管理体系认证。2018年4月10日，“复兴号”动车组首次在合肥南站开行进京。2019年11月12日起，合肥南站启动电子客票应用实施推广工作，“取票”这一环节将成为历史。