1988（昭和63）年4月に本州四国連絡橋の「児島・坂出ルート」（瀬戸大橋）の鉄道路線として本四備讃線の児島-宇多津間および坂出への短絡線が開業し、 通称「瀬戸大橋線」は好調なスタートを切った。しかしながら、四国内の交通体系が変革しつつある中で、今後は新高松空港の開港および高速道路網の整備が 予定されていることから、鉄道輸送への打撃が予想されていた。加えて、JR四国の特急列車網に使用されている気動車のうち、キハ181系については老朽化が 進んでおり、今後、他の輸送機関との競争力強化が不可欠であった。
　こうした背景からJR四国では岡山・高松-高知間の到達時間を大幅に短縮可能な気動車を開発することになり、1989（平成元）年2月に3両1編成が富士重工業で 製造されて高松に配置された。
　山間部が多いJR四国の路線における到達時間短縮を図るため、勾配区間の均衡速度向上および曲線区間の通過速度向上を目的に、気動車では世界初となる制御付 自然振子台車を採用することになり、鉄道総合技術研究所（鉄道総研）とともに開発が行われた。
　西暦2000年を目指すとともに新技術の採用により、形式称号はこれまでの国鉄方式のものではなく「2000系」となり、「TSE（Trans Shikoku Experimental）」の愛称を持つ。
　高知方から2000形（Mc1）-2200形（M）-2100形（Mc2）の3両編成で、1号車（Mc1）の先頭形状は非貫通、3号車（Mc2）は貫通形である。　
　制御付振子装置の採用のほか、最高速度は120km/h、軽量化および低重心化、客室内の居住性向上とイベント使用が可能な構造、キハ185系との併結運転を可能とする、保守費の低減などを設計基本方針とした。
　車体はステンレス構体で、外板の板厚を1.2mmとして軽量化を図り、低重心化を図るため床面はレール面上1,105mmとし、出入台のステップは省略された。側出入口扉も軽量化を図るため、プラグドアが採用された。Mc1は前面に大型曲面ガラスが使用され、Mc2の前面貫通扉もプラグドアとなっている。
　客室内は腰掛も軽量化のためアルミ製の骨組とした回転式リクライニングシートで、10度窓側に向けて固定できるようになっている。シートピッチはキハ181系 の910mm、キハ185系の940mmから980mmに拡大された。Mc2車の後位側にはイベント対応として7名分のソファが設置され、M車には電話室、業務用室、車販準備室が 設置され、イベント用にBGM・ビデオの一斉配信が可能である。冷房装置はキハ185系に準じたバス用機関直結方式のAU26である。
　機関はコマツ製直噴式SA6D125-H（330PS/2000rpm）を各車2台搭載し、液体変速機は新潟コンバータの電磁油圧式TACN-22-1601、台車は電車用に試作された DT51Xをベースに気動車用に設計変更されたS-DT56、ブレーキ方式は電気指令式空気ブレーキである。連結器は密着自動連結器である。
　1989（平成元）年3月11日ダイヤ改正から臨時列車として岡山-高知間の特急「南風」、高松-高知間「しまんと」として営業運転が開始された。
　1990（平成2）年7月に量産車が登場したのに伴い、同年11月に富士重工で量産化改造が施工された。2001・2101の先頭部連結器の密着連結器化、 2101のソファの撤去と一般8脚設置、2001・2201のAV装置の撤去と操作用スペース部への一般1脚設置、各車座席の窓側への固定機構を廃止、先頭車前位側連結器の密着連結器＋電気連結器への変更などが行われたほか、編成ごと方転されて松山に転属した。量産車に見られる黄色帯や愛称表示器は追加されていない。
　その後再び再方転されて高松に戻り、様々な用途で使用されてきたが、2003（平成15）年10月に松山に再転属してからは特急「宇和海」での運用が中心となった。 2018（平成30）年3月に定期運用が終了し、2019（平成31）年3月に廃車となり、両先頭車は多度津工場に保管されている。