Cuối thế kỉ XIX, người Pháp đã khảo sát mở tuyến đường sắt lên phía Tây Bắc theo triền sông Hồng. Thực ra, người Pháp chỉ có ý đồ mở tuyến đường sắt này đến Yên Bái, để khai thác nguồn tài nguyên của các tỉnh vùng trung du. Nhưng khi phát hiện các tỉnh phía Tây Nam của Trung Quốc có nhiều khả năng phát triển kinh tế, giàu tài nguyên khoáng sản, song rất khó khăn trong việc giao lưu hàng hóa giữa các địa phương, Pháp đã mở tiếp tuyến đường sắt Hà Nội - Lào Cai và vươn sang các tỉnh phía Tây Nam Trung Quốc. Trong khoảng thời gian từ 1898 đến 1906, Pháp đã bắt hơn 10 nghìn lính và phu phen đi lao động khổ sai, đào núi, bạt đồi dọc con sông Hồng với chiều dài 296 km.[5]

Năm 1906, tuyến đường sắt khổ đường 1 mét từ Hà Nội vượt cầu Long Biên đã nối liền với Lào Cai. Từ đây Pháp lại tiếp tục xây dựng kéo dài sang Vân Nam (Trung Quốc). Toàn tuyến đường sắt này bao gồm 7 ga chính, 27 ga xép, riêng ga Lào Cai được xây dựng lớn thứ hai sau ga Hàng Cỏ (Hà Nội).[5]

Đoạn đường sắt thúc đẩy các cơ sở công nghiệp, các đồn điền phát triển mạnh. Những nông dân từ các tỉnh đồng bằng Bắc Bộ như Hải Dương, Hưng Yên, Thái Bình, Nam Định cũng lên các tỉnh miền ngược có đường sắt đi qua, như Phú Thọ, Yên Bái, Lào Cai, sinh sống khá đông. [6]

Từ năm 1939 đến 1950, đường sắt Hà Nội - Lào Cai được dùng để chuyển quặng apatit từ Lào Cai về chính quốc Pháp.[1]

Khi hòa bình lập lại ở miền Bắc, Đảng, Nhà nước tiếp tục đầu tư, nâng cấp tuyến đường sắt Hà Nội - Lào Cai. Dù bị bắn phá, tuyến đường sắt vẫn đứng vững, kịp thời vận chuyển hàng triệu tấn hàng hóa đi xây dựng chủ nghĩa xã hội.[5]

Năm 1958, Hồ Chí Minh ngược tàu hỏa lên thăm nhân dân các dân tộc Lào Cai.[5]