2008年4月28日,由北京开往青岛的T195次旅客列车因超速,机后9至17号列车车厢脱轨。事故导致70人死亡,416人受伤。事故发生后,刘志军指出,全路要深刻吸取事故教训,杜绝严重事故的再次发生。
2008年10月,刘志军要求各单位推进铁路惩防腐败体系建设,决不姑息任何腐败分子。
2009年,刘志军因4·28铁路事故被国务院记过处分。
2011年2月,因涉嫌严重违纪,刘志军被免去铁道部党组书记职务。同月,全国人大常委会免去其铁道部部长职务。任命盛光祖为党组书记、铁道部部长。
2011年6月,中纪委表示铁道部原部长刘志军案件目前仍处调查阶段。
2011年7月23日,北京南站开往福州站的D301次动车组列车与前行的杭州站开往福州南站的D3115次动车组列车发生追尾事故,至7月29日已有40人死亡,约200人受伤。
2011年12月28日上午,国务院常务会议作出了对7·23甬温线特别重大铁路交通事故的处理决定:原铁道部部长刘志军负主要领导责任,因涉嫌严重违纪违法问题,另案一并处理。