Первая железная дорога, проходила по земле Северо-Восточного Китая и включала в себя линию, соединявшую Уссурийскую железную дорогу и Забайкальскую железную дорогу, была построена по заключенному соглашению Китая с Россией, в течение шести лет, ее строительство велось с 1897 году по 1903 год.
Первый участок называется Маньчжурской железной дорогой, так как он проходил по Маньчжурской территории. В 1899 году открывается движение между Маньчжурией и Харбином; в 1901 году между Харбином и Пограничным, и между Харбиной и Куаньченцзы; в 1903 году открывается путь Дальний-Харбин. И тот же 1903 год считается годом открытия движения по всей длине железной дороги.
На 1913 год протяженность китайско-восточной железной дороги составляла 2269 верст. В соответствии с заключенным договором для строительства дороги создается Общество Китайско-Восточной Дороги, которому предоставляется ряд привилегий: исключительное и безусловное управление и владение своими землями, права на постройку телеграфа, освобождение от налогов. Состав управления Китайско-Восточной железной дороги должен был утверждаться министерством финансов России. Прокладка дороги была фактически начата весной 1898 года. На протяжении всей дороги проложены девять тоннелей, возведены 1464 моста. Подвижной состав состоял из 2696 товарных вагонов, 903 пассажирских вагонов и 367 паровозов. Ремонт состава происходил в железнодорожных мастерских Харбина.
Китайско-Восточная железная дорога сыграла исключительную роль во время русско-японской войны в 1904-1905 годах, так как по ней осуществлялась перевозка воинских грузов и частей. Согласно Портсмутскому миру 1905 года южная ветка железной дороги, проходившая от Куаньченцзы до Порт-Артура и порта Дальнего, переходит к Японии и называется Южно-Маньчжурской железной дорогой.