1897年，沙俄派兵艦侵佔了旅順和大連，於1898年3月迫使清政府簽定了《旅大租地條約》，5月又簽訂了《續定旅大租地條約》，7月份簽訂了《東省鐵路公司續定合同》，攫取了旅大租借權和東清鐵路南滿洲支路（哈爾濱到旅順）的修築和經營權。1898年5月着手鋪設營口支線以便搬運材料，於7月13日全線開工。使用的是與俄國軌距一致的5英尺（1524毫米）寬軌鐵路。1902年完成了從哈爾濱到旅順的工程，於1903年1月起開始臨時營業。
1904年的日俄戰爭是中國的屈辱史，是日本和沙皇俄國爭奪殖民地和勢力範圍的戰爭，而主要戰場在中國東北。腐朽昏庸的中國清政府竟然忘記了甲午之恥，聽信日本“幫中國奪回東北“的説辭”妄想靠日本強盜幫中國趕走沙俄強盜，面對這兩個強盜表面竟然宣佈中立，暗中卻幫助日本強盜。
直到日軍攻佔了旅順、大連、瀋陽，並將俄軍趕到了昌圖以北，美國總統羅斯福出面調停，日俄兩國才停戰議和，8月10日雙方代表在朴茨茅斯舉行了談判。日方要求以哈爾濱為兩國鐵路的分界點，俄國堅持以寬城子（今長春）為分界點，最終沙俄在1907年6月13日，以56萬盧布為代價，保留了寬城子火車站的所有權，雙方同意以寬城子為兩國鐵路區分點-寬城子以北歸沙俄，寬城子以南歸日本。
1905年12月當日本提理部結束其部隊歸國運輸任務後，在其所管區域內，保留和新設的車站幹線上有：大連、南關嶺、大房身、金州、三十里堡、普蘭店、瓦房店、得利寺、萬家嶺、熊嶽城、蓋平、大石橋、海城、湯崗子、鞍山站、蘇家屯、奉天、虎石台、新台子、鐵嶺、開原、昌圖、雙廟子、四平街、郭家店、公主嶺、范家屯、寬城子。
1906年6月7日，日本天皇發佈第142號敕令，公佈設立“南滿洲鐵道株式會社”（簡稱滿鐵）的文件，共計22項條款。7月13日又成立了以兒玉源太郎為委員長的滿鐵籌建委員會。由於兒玉源太郎曾當過第四任台灣總督，他極力舉薦時任台灣總督府民政長官的後藤新平，出任滿鐵總裁一職。
1906年11月26日南滿洲鐵道株式會社（簡稱滿鐵）在東京正式成立，資本金2億日元，其中日本政府以實物投資承擔一半，對民間投資則保證按年利六釐分紅，股東主要是日本皇室、貴族和官僚。如三菱銀行的莊田平五郎、正金銀行的園田孝吉、安田銀行的安田善次郎、三井物產的益田孝、第一銀行的澀澤榮一等。
1907年3月5日，滿鐵根據第182號天皇敕令，將總部從東京遷往大連兒玉町（現團結街）原關東都督府民政部辦公樓，東京則改為分社。1907年4月1日，“滿鐵”正式開業，下設調查部、總務部、運輸部、礦業部及地方部。至此，影響中國東北乃至整個中國近代史的重要機構——“滿鐵”，正式登上歷史舞台。
在以後的40年裏，日本為了在中國東北攫取資源，修建鐵路。截止至1943年10月1日，滿鐵已建成通車的鐵路，計有新線5149.9公里和複線888.6公里。形成了東北的鐵路網絡。