神秘的海洋中欧班列的上万公里行程其实是一场接力赛。
原则上，中国的列车只能在中国境内运行。 中欧班列由中国始发站开出后，根据不同的运输经路发往不同的中国边境铁路口岸，在那里完成报关和铁路出境手续后发往国境线另一侧的外方口岸的集装箱换装场，集装箱将从中方列车上卸下后作进口申报及铁路入境手续，随后这些集装箱将被装上宽轨段列车出发进入俄罗斯、哈萨克斯坦、蒙古国等宽轨段国家，即所谓不同铁路轨距间的换装作业。 而当列车穿越宽轨段到达白俄罗斯与波兰边境时，集装箱将从宽轨段列车上卸下后装上欧洲段列车继续出发前往德国等欧洲目的地。
由此可见，一趟由中国发往德国的中欧班列，途中至少要经过两次换装，使用不同技术标准的火车车板做三段运输，即中国的车板、宽轨段的车板以及欧洲的车板。 ˙中欧班列并不是由中国发出的一列火车一直开到欧洲，而是将中国通过铁路出口的货运集装箱由三段两种不同技术标准的铁路车板来接力（中欧1435mm的标准轨距和俄、蒙、哈、白俄1520mm的宽轨距）。
中国铁路按照地域被划分为18个铁路集团公司，货运列车在国内运行时，一般情况列车按铁路运输交路更换机车和司机（以路局为单位，即每过一个路局就会更换机车和司机）。 普通客运列车按交路更换机车和司机（一般为每800-1000公里），动车则只更换司机。
事实上，就货运来说，从货场到编组站间就是先使用调车机（普遍为内燃机车）对列车进行作业编组，随后从始发站（正线）发出前便会更换车头，使用大马力本务机进行牵引（大部分为电力机车）。 这样操作的原因也很简单，货场作业站如果在铁轨上方架设电气铁路接触网，龙门吊和正面吊便无法作业，无法对货运列车进行装卸。
由此可见，中欧班列即使在中国国内运行时，就是一场多个铁路局参加的接力赛，由他们分别提供火车头和司机，将装载集装箱的列车由始发站牵引至边境口岸。
