Trafic régional

Le 28 mai 2000, l'offre régionale est à nouveau modifiée. Une seule relation matinale subsiste entre Pontarlier et Travers, du lundi au vendredi, avec correspondance immédiate pour Neuchâtel. Elle permet aux frontaliers de rejoindre Neuchâtel rapidement; le retour en fin d'après-midi pouvant s'effectuer grâce à la relation TGV Zürich - Paris circulant sans arrêt entre Neuchâtel et Pontarlier.

Cette relation est supprimée lors du changement d'horaire du 12 décembre 2004 suite à une fréquentation jugée insuffisante.

Un nouvel essai est lancé le 9 décembre 2012 avec un RE 96434 partant de Neuchâtel  à 5h11 (du lundi au vendredi) et une arrivée à Pontarlier à 5h51. Une correspondance immédiate par train TER permet d'atteindre à Dijon à 7h51.

La rame CFF bicourante (NTN) repart de Pontarlier à 6h51 (train 96437) en direction de Travers (7h14/7h23 - correspondance pour Neuchâtel) et Fleurier, arrivée 7h34.

Dès le 15 décembre 2013, la relation est avancée. Le train part de Neuchâtel à 4h59 pour arriver à Pontarlier à 5h40 et repartir en 5h51 en direction de Travers (6h14/6h22) et Fleurier, arrivée 6h33. Compte tenu du peu de succès rencontré, la relation est supprimée le 12 décembre 2014.
 

Trafic international

Dès le 10 juin 2007, avec la mise en service de la nouvelle ligne à grande vitesse du TGV-Est entre Paris et Strasbourg, les trains Zürich - Paris passent à nouveau par Bâle au lieu d'emprunter la ligne du Val-de-Travers. Les deux relations par TGV entre Paris - Pontarlier et Neuchâtel sont limitées à Berne.

Nouvelle modification de l'offre dès le 13 décembre 2009. Une seule relation par TGV est maintenue entre Berne - Paris (matin) et Paris - Berne (soir). Deux paires de trains "Regioexpress" circulent également chaque jour entre (Berne -) Neuchâtel - Pontarlier et Frasne pour assurer des correspondances avec les TGV Paris  - Lausanne - Paris. Ces trains sont assurés par du matériel suisse bicourant (NTN) provenant du RER bâlois, donc apte à circuler aussi bien sur les lignes suisses (15'000 V) que françaises (25'000 V).
 

Dernière circulation directe du TGV Paris - Pontarlier - Neuchâtel - Berne le samedi 14 décembre 2013. Dès le lendemain, le TGV Berne - Paris circule par Basel SBB - Dijon.

Trois paires de Regio-Express relient dorénavant chaque jour Neuchâtel à Frasne, avec arrêt à Travers et Pontarlier, pour donner correspondance aux TGV Lausanne - Vallorbe -Frasne - Dijon - Paris.

La ligne du Franco-Suisse ne propose donc plus aucun relation directe entre Neuchâtel et Paris alors qu'elle avait été la première à le faire en 1862 grâce à la compagnie du PLM (Paris-Lyon-Méditérannée).