Unter den Vorortverbindungen genoss die Strecke zwischen Berlin und Potsdam eine besondere politische Bedeutung. Schon lange vor dem Mauerfall hatte sich der West-Berliner Senat um eine Wiederherstellung der S-Bahnverbindung bemüht, um die deutsch-deutschen Kontakte zu pflegen. Genau aus diesem Grund lehnte die um Abgrenzung bemühte DDR-Regierung diesen Vorstoß immer strikt ab.

Zunächst richtete die Deutsche Reichsbahn im Januar 1990 einen Regionalzugbetrieb ein.

Für den S-Bahn-Lückenschluss waren umfangreiche Baumaßnahmen erforderlich. Zwar war die alte Trasse vorhanden, die alten Gleisanlagen waren aber völlig verfallen oder abgebaut. Viele Brücken mussten erneuert oder saniert werden. Die Stromversorgung und die Signaltechnik waren ebenso wiederherzustellen wie die Gleise selbst. Auch die Bahnhöfe auf Potsdamer Stadtgebiet Griebnitzsee, Babelsberg und Potsdam Stadt (später wieder Hauptbahnhof) mussten dringend erneuert werden. Und so dauerte es bis zum 1. April 1992, bis zwischen Berlin-Wannsee und Potsdam die S-Bahnverbindung - die erste ins Umland des früheren West-Berlins - wieder in Betrieb genommen werden konnte. Weil die Strecke überwiegend eingleisig errichtet worden war, ließ sie zunächst nur einen unattraktiven 20-Minuten-Takt zu. Erst nach weiteren Gleis- und Weichenarbeiten sind seit dem 26. Juni 1993 Bundes- und Landeshauptstadt im 10-Minuten-Takt miteinander verbunden.