Решението за строеж на жп линия Русе – Варна е взето на „Танзиматски съвет“ при султан Абдул Меджид I в далечната 1854 г. Перипетиите по отдаване на концесия и избора на изпълнител обаче продължават с години. Причината е, че през 60-те години на 19 век изграждането на железопътната линия между Русе и Варна е една от най-големите икономически инвестиции в Османската империя. Едва през октомври 1863 г. османският посланик в Лондон Мусирие паша сключва договор за отдаване на концесия на железопътна линия от Русе до Варна за срок от 99 години.
На 21 май 1864 г. в присъствието на вилаетските първенци, европейски гости и граждани е направена първата копка на бъдещата железница Русе – Варна. За изграждането ѝ отговаря британската компания на братята Хенри и Тревор Бъркли, главен инженер е Кандлис, а комисар на линията полковник е Вагман бей. Те имат срок само 3 години, за да я изградят. Работата по строежа започва с бързи темпове през лятото на 1864 г. Всички необходими инструменти и машини се внасят от Англия, а работната ръка се набира на място. През май 1866 г. с гемии и кораби на варненското пристанище започват да пристигат вагоните, изработени в белгийски фабрики.
Откриването на жп линията е обявено за 3 или 5 октомври 1866 г., но силен снеговалеж и недовършени участъци го отлага. На 7 ноември 1866 г. управителят на Дунавския вилает Мидхат паша пропътува разстоянието между Русе и Варна без прехвърляне и обявява линията за открита.
През годините по жп линията Русе – Варна са пътували френската императрица Евгения, султан Абдул Азис, австрийският престолонаследник Рудолф, княз Дондуков-Корсаков, княз Александър Батенберг и др.
