La Ligne à Grande Vitesse Bretagne-Pays de la Loire, est un prolongement de la branche ouest de la LGV Atlantique vers Rennes et Nantes.
La LGV devrait commencer près de Connerré (Sarthe), dans le prolongement de la LGV Atlantique. Elle passera au nord du Mans. Après un raccord au nord du Mans, la LGV plongera vers le sud-ouest. Près de Sablé-sur-Sarthe, un raccord la reliera à la ligne classique Le Mans-Angers. Elle remontera ensuite pour passer au nord de Laval, qu'elle desservira par deux raccords. Elle se raccordera finalement à la ligne classique à Cesson-Sévigné afin d'y rejoindre la gare de Rennes.
On envisage d'améliorer les lignes classiques Rennes-Brest et Rennes-Quimper (suppression des passages à niveau, rectification des courbes ...) pour qu'elles puissent être parcourues par des TGV pendulaires (encore inexistants) à la vitesse de 220km/h. Les temps de parcours depuis Paris pour Brest et Quimper seront alors de 3h.
Les études d'avant-projet sommaire de la LGV ont été approuvées en janvier 2006. L'enquête d'utilité publique devrait se dérouler prochainement. Le lancement des travaux est prévu pour 2009 et la mise en service à partir de 2014. Le coût estimé pour la totalité de la ligne est de 2,6 milliards d'euros.
Il est à noter que pour des raisons de coût, le projet a été phasé en 3 parties: Laval-Rennes puis Le Mans-Laval et enfin contournement du Mans. Cette dernière partie suscite une opposition des riverains, qui ne voudraient pas voir les TGV passer par une gare à l'extérieur de la ville, et une éventuelle diminution de la fréquence des TGV.
Les travaux d'améliorations des lignes classiques en Bretagne avancent bien.