Der sechsstufige Plan der chinesischen Regierung zur Beschleunigung des Bahnverkehrs erforderte für die fünfte Stufe eine schwere Personenzug-Diesellok für höhere Geschwindigkeiten. Diese sollte auf den noch nicht elektrifizierten Fernstrecken Verbindungen von mehr als 1.000 km Länge ohne Zwischenstopp zurücklegen und dabei neben dem Fahrer keine weiteren Besatzungsmitglieder benötigen. Des weiteren war gefordert, dass die Lok die Stromversorgung des Zuges selber übernimmt und somit keine Generatorwagen notwendig sein sollen.
Der Auftrag für die Entwicklung erteilte das Eisenbahnministerium im Mai 2003 direkt der Lokomotivfabrik in Qishuyan. Auf der Basis der DF11 wurde eine Doppellok entwickelt, von der das erste Paar bereits im November des gleichen Jahres ausgeliefert wurde. Sie war dabei die erste chinesische Diesellok mit kompletter Microcomputersteuerung. Die strömungsgünstige Kopfform brachte ihr in der Öffentlichkeit den Spitznamen „Schweinskopf” ein.
Für den Antrieb dient in jeder Lokhälfte der gleiche Dieselmotor wie in der DF11, der brutto 3.860 kW bzw. 5.248 PS leistet. Dies ist ausreichend, um mit einem Zug aus 18 bis 20 Wagen bis zu einer Steigung von drei Promille eine Geschwindigkeit von 160 km/h aufrecht zu erhalten. Der Antrieb erfolgt hier noch klassisch über Gleichstrom-Fahrmotoren. Zur Stromversorgung des Zuges befindet sich in jeder Lokhälfte ein separater Dieselmotor von MTU oder Cummins, dessen angeflanschter Generator bis zu 400 kW liefert. Die 29 ersten Paare hatten eine Stromversorgung mit 380 Volt Drehstrom und die letzten 63 Paare mit 600 Volt Gleichstrom für modernere Personenwagen.
Bei Testfahrten wurde die über 1.600 km lange Strecke zwischen Beijing und Hangzhou mit einem Durchschnitt von 138 km/h zurückgelegt. In einigen Fällen werden die Loks nicht als Doppeleinheit am vorderen Ende des Zuges eingesetzt, sondern mit jeweils einer Hälfte an jedem Ende. Dies ermöglicht ein schnelleres Wenden am Zielbahnhof und wird scherzhaft „Dōngfēng 5.5G” genannt. Auf einigen, mittlerweile elektrifizierten Strecken, wurde die DF11G durch Loks wie die HXD3D ersetzt.