La principale relation (55 % du chiffres d'affaires) relie Paris et Bruxelles en empruntant une ligne à grande vitesse (LGV), avec des prolongements notamment vers Amsterdam et Cologne.
Sur ces lignes, les trains Thalys coexistent :
* avec les rames Eurostar qui relient Bruxelles et Paris à Londres ;
* avec les rames TGV Réseau ou Sud-Est qui relient Paris au nord de la France ;
* avec les rames ICE qui relient Bruxelles à l'Allemagne;
* avec les rames Fyra de la SNCB et NS.
Le service est réalisé conjointement avec les chemins de fer néerlandais (NS).
La société a été fondée en mai 1999 par transformation de Westrail International, filiale commune de la SNCF et de la SNCB fondée en 1995.
Les femmes et les hommes qui contribuent au Thalys (décembre 2007) :
Nombre de collaborateurs Thalys International : 115
Âge moyen : 37 ans
Femmes : 53% Hommes : 47%
Nationalités : 7
Conducteurs de train/mécaniciens (SNCB-SNCF-DB-NS) : 250
Train Manager/Accompagnants de train (SNCB-SNCF-DB-NS) : 270
Personnel de restauration à bord (société Railrest) : 310
Personnel d'avitaillement (sociétés Chef-Express Services Rail Gourmet DB Reise & Touristik et Prorest) : 270
Les rames sont dérivées du TGV, conçues pour s'adapter aux caractéristiques électriques différentes du réseau dans les pays traversés (Allemagne, Belgique, France et Pays-Bas) ainsi qu'aux divers systèmes de signalisation rencontrés.
Le parc exploité par Thalys International comprend 26 rames ainsi réparties :







