Inwestycja realizowana przez PKP SA w ramach Programu Inwestycji Dworcowych na lata 2016-2023 z dofinansowaniem ze środków unijnych z Programu Operacyjnego Infrastruktura i Środowisko trwała nieco ponad półtora roku. Dzięki niej dworzec zyskał całkowicie nowy wygląd. Rozbudowano go od frontu o nową poczekalnię. Wejście do niej zdobi w całości przeszklona fasada, wykończona białą attyką z artystycznym i geometrycznym wzorem. W jej górnej części zamontowano zegar i podświetlany napis „dworzec kolejowy”. Od strony peronów pozostawiony został historyczny, geometryczny detal na ścianie oraz ażurowa krata okienna. Resztę elewacji poddano renowacji i wykończono białym tynkiem. Bryła dworca zyskała również nową iluminację nocną.

Przemianę przeszło wnętrze budynku. Dzięki rozbudowie podróżni mogą skorzystać z nowej poczekalni. Jej wnętrze wykończono nowocześnie, w jasnej kolorystyce, z poszanowaniem wartości architektonicznych. Szczególną uwagę zwraca biały sufit, na którym powtórzono finezyjny wzór z attyki fasady. Z poczekalnią sąsiaduje niewielki hol z kasą biletową. W przestrzeni obsługi podróżnych pojawiły się stylizowane ławki, gabloty z rozkładem jazdy, elektroniczne tablice przyjazdów i odjazdów pociągów oraz nowoczesny system informacji głosowej. Jest ona również w całości klimatyzowana.

Poza zmianą estetyki dworzec w Milanówku stał się również bardziej przyjazny osobom z niepełnosprawnościami. Z szeregu usprawnień warto wspomnieć m.in. o ścieżkach prowadzących, mapach dotykowych, oznaczeniach w alfabecie Braille’a dla osób niewidomych i niedowidzących oraz specjalnie przystosowanych toaletach.

Na dworcu po przebudowie jest również bezpieczniej. W budynku zamontowano nowoczesne systemy monitoringu, kontroli dostępu czy system sygnalizacji włamania i napadu. Ponadto obiekt stał się bardziej przyjazny środowisku, nad czym czuwa system inteligentnego zarządzania budynkiem (BMS - Building Management System) odpowiedzialny za optymalizację zużycie energii elektrycznej, cieplnej oraz wody.

Dzięki inwestycji zmieniło się również bezpośrednie otoczenie budynku. W jego sąsiedztwie ułożono nową nawierzchnię, a także uporządkowano tereny zielone i wykonano nowe nasadzenia. Zamontowano również stojaki rowerowe, ławki, kosze oraz oświetlenie.

Łączny koszt inwestycji to prawie 4,7 mln zł.