Dworzec Łódź Fabryczna będzie przystosowany m.in. do obsługi kolei dużych prędkości. Inwestycja ma się zakończyć w grudniu 2014 roku. Minister infrastruktury Cezary Grabarczyk, podpisując umowę, mówił, że ma tu prowadzić w przyszłości tzw. linia Y z Warszawy do Łodzi, gdzie rozdzieli się na dwie odnogi – do Poznania i Wrocławia. Trasa ma mieć długość prawie 450 km, a pociągi będą mogły po niej jechać z prędkością do 350 km/h. Trasa ma być gotowa za 9 lat.

Projekt przebudowy dworca zakłada m.in. wybudowanie kilkanaście metrów pod ziemią torów i czterech peronów, skąd będą odjeżdżać konwencjonalne składy obsługujące połączenia aglomeracyjne, regionalne i dalekobieżne.

Ponadto mają powstać wielopoziomowe parkingi i tunel doprowadzający tory do dworca. Miasto będzie odpowiadać za budowę podziemnego dworca autobusowego, trzypoziomowy parking oraz nowy układ komunikacji w nowym centrum Łodzi wokół dworca kolejowego.