Destinées au trafic grandes lignes, ces machines ont été livrées de 1996 à 1999 afin de remplacer les machines de la série 103, arrivant déjà en fin de vie. Aux côtés de la série 120, elles assurent aujourd'hui la quasi totalité du trafic longues distance encore assuré en rames tractées, parfois réversibles.
L'arrivée au cours des prochaines années des rames ICx, aptes à 230 km/h et remplaçant les voitures classiques, devrait entrainer un changement d'activité de la série 101, avec une probable reconversion en service marchandises pour lequel elles ont également été conçues.