Avant le lancement des opérations de modernisation, le parc des 119 X 2800 est réparti entre seulement quatre résidences: LyonVaise (57), Toulouse (38), Caen (14) et Metz (10). Pour le service d'hiver 1976-77, les 22 premiers autorails traités sont envoyés à Toulouse afin de couvrir 18 journées de roulement privilégiant les lignes touchant le Massif Central, allant jusqu’à Aurillac, Brive, ClermontFerrand, Le Puy, Lyon, Montluçon, Ussel, ainsi que le Cévenol entre Clermont-Ferrand et Marseille via la ligne des Cévennes. Ils sont également utilisés pour assurer les correspondances avec le Capitole de Brive vers Aurillac et Rodez, associés à des remorques de 1re classe, aux côtés des autorails de 1re classe non modernisés.
La modernisation de l'ensemble de la série est achevée en avril 1980
La série est regroupée dans trois dépôts
Entre septembre 1976 et avril 1977, les X 2800 de Caen sont mutés à Limoges (7) et Toulouse (7) et remplacés par des X 4750 neufs. Ils permettent à Limoges d'envoyer des X 2400 à Rennes et Sotteville. Pour le service d’été 1977, les douze autorails disposant de 24 places en 1re classe sont modernisés et affectés à Toulouse, permettant d'assurer seuls les correspondances avec le Capitole. Douze autres autorails également modernisés sont disposés à Limoges et utilisés sur son étoile vers Angoulême, Brive via St Yriex, Busseau-sur-Creuse, Clermont-Ferrand, Le Mont-Dore, Poitiers et Ussel.
Entre septembre et décembre 1977, le dépôt de Lyon-Vaise reçoit à son tour 11 autorails modernisés, permettant de remplacer progressivement des autorails partant en modernisation. Ils sont prioritairement utilisés vers Clermont-Ferrand, Le Puy, St-Etienne, ainsi que sur la ligne des Cévennes et sur la transversale lozérienne La Bastide/Mende/ Le Monastier.
