概要
東京駅から成田空港までを結ぶために1976年開業を目指して建設が進められた。
しかし沿線の建設反対運動が非常に激しく、用地買収が進まなかったために後に計画が中止された。
計画中止に至るまで
先行工事が1974年に着工されたが、1970年代後半の日本社会で新幹線は「騒音・振動公害の原因」として住民の批判対象だった。空港ともなればさらにヒステリックな状況であり、当時の日本では飛行機利用が一般的でなく、飛行機自体も騒音が大きい&事故が多いため、迷惑施設の扱いをされていた。
特に経由地とされた東京都江戸川区や千葉県東葛飾郡浦安町（現在の浦安市）では住民が「都市計画の邪魔になる」「騒音が酷くなって生活できなくなる」「通過するだけで駅がないのでは地元にとって何のメリットもない」と主張して猛反発。
特に江戸川区の住民は裁判で運輸大臣を提訴し最高裁まで争ったという。
更に住民だけでなく当時の東京都知事だった美濃部亮吉や千葉県知事の友納武人も「成田新幹線を作ってもメリットはない」と主張。通過予定自治体の市町議会で計画反対の決議が採択された。このため用地買収がろくに行えず、計画は詰んでしまった。
更に成田新幹線が成田空港の象徴と空港建設反対派に受け止められ、過激派の襲撃等、工事の安全を確保できない可能性も高まった。
これでは開業予定の1976年どころか空港開港予定の1978年に間に合う可能性もゼロに等しくなり、実質お手上げ状態となる。空港が開港して5年後の1983年工事が凍結された。先行工事費用だけでも900億円を注ぎ込んだプロジェクトは東京駅と成田市土屋地区の成田線との交差地点から成田空港までの路盤、成田空港駅の設備に着工あるいは完成させただけだった（他に僅かな用地買収のみ）。
1986年、政府は「成田新幹線計画の再開は極めて困難である」と判断し計画を断念。
代替計画
成田新幹線計画断念前の1982年、新東京国際空港アクセス関連高速鉄道調査委員会によって運輸省に対して以下の3つの案が示された。
- A案：成田新幹線を完成させる
- B案：北総開発鉄道（現：北総鉄道）延伸という形で高速鉄道を整備する
- C案：成田線から既に完成している路盤へ線路を引いて成田空港に在来線を直通させる
1984年、上述の通り前年に成田新幹線の建設を凍結した運輸省は、代わりにB案を推進する事を決定。ただし建設には時間が掛かる事が容易に予想された事から、1987年には当時の運輸大臣石原慎太郎の指示によりつなぎとしてC案も実現する事となった（この時、既に空港ターミナルからはだいぶ離れた位置ながら自前の空港アクセス駅を有していた京成電鉄も、既存線の途中から成田新幹線の路盤へとアプローチ線を分岐させる形で空港ターミナル直下への乗り入れを行う事となった）。
こうして成田空港第二旅客ターミナル開業を翌年に控えた1991年、JR成田線空港支線及び京成本線駒井野信号場～成田空港駅間が開通。成田エクスプレスの新設およびスカイライナーのルート変更により空港ターミナル直下への特急列車の直通が開始となった。
一方、本命であったB案に関しても、運輸省の決定から26年を経た2010年に成田スカイアクセスとして開業。新幹線計画こそ頓挫したものの、東京都区内と成田空港を40分以内で結ぶ鉄道路線という形で実現した形となる。
しかしこれに成田エクスプレスを持つJR東日本が良い顔をするわけもなく、乗り換えに便利な日暮里駅を全ての優等列車が通過する措置をとっている。このため、日暮里近辺の人を除けばやはり遠い空港には変わりない。
設備のその後
成田新幹線東京駅予定地とされた場所の一部は現在京葉線の東京駅がある。
土屋地区の成田新幹線路盤は成田線空港支線と成田スカイアクセスが乗り入れ、成田空港駅はJR東日本と京成電鉄が共同で在来線用の設備として使用している。
