Sträckan, som av Trafikverket beskrivs som ”Sveriges mest trafikerade” har varit avstängd helt tre somrar i rad för vardera åtta veckors intensivt arbete med upprustningar.
Inför projektet beskrev Trafikverket arbetet som det ”mest komplexa och tidskritiska vi gör på järnvägen de närmaste åren”.
Satsningen har varit avgörande för att punktligheten i hela Sverige ska förbättras, enligt Trafikverket.
Klockan 04.57 på måndagsmorgonen släpptes tågtrafiken på igen och tågpendlare och andra resenärer från bland annat Sörmland kan nu åka hela sträckan fram till Stockholm utan byte.
Trafikverket uppskattar att det förra året på de två spåren genom Stockholm gick 300 tåg per dygn, en minskning från tidigare år då pendeltågstrafik flyttades till en annan tunnel 2017.