CR400AF-Z在CR400AF-C的基础上根据实际线路运行状况进行优化改进，司机室门玻璃的造型优化，面积更大，同时对客舱服务水平进行升级，提供更加舒适的商务座和一等座。

2021年3月22日，复兴号智能动车组首次招标，共17组，其中包括17辆编组4组、8辆编组7组、8辆高寒6组。

2021年06月25日，CR400AF-Z投入运营，主要在京广、成渝高铁运营。

2022年06月后出厂的批次根据上线运用一年以来的反馈进行了如下调整：1、取消自动售货机，更改为储藏柜；2、增加了观光区走廊的宽度；3、端部一等座椅扶手增加小桌板、将腿靠重新造型；4、商务座椅增加行李绑带；5、无障碍设施车盲文贴纸增加高度。

2022年06月15日，CR400AF-Z-0211/2出厂交付南昌局集团。

2022年12月，CR400AF-Z交付广州局集团。

2023年起列车在更多线路上线运行。

2023年03月12日，CR400AF-Z交付济南局集团。

2023年04月26日起，复兴号智能动车组将首次亮相胶济客专、济青高铁，担当青岛至北京间G1066/G1073次、G206/G209次、G214/G201次、G1070/G1079次列车，最快旅行时间2小时59分，为往返胶东半岛旅游出行的旅客，提供更加舒适便捷的乘车体验。

2023年09月，CR400AF-Z在新一代智能高铁——福厦高铁（甬广高铁福漳段）投入运营。

2023年下半年招标、2024年投入运营的列车其中1号车厢的商务座调整为普通型5座。