รัชกาลที่ 5 ทรงประกาศพระบรมราชโองการ ให้สร้างทางรถไฟสายแรกในราชอาณาจักรไทย จากกรุงเทพฯ ถึงเมืองนครราชสีมา หลังจากที่ทำการสำรวจพื้นที่ เพื่อทำการสร้างทางรถไฟ เมื่อปี พ.ศ.2430 ดังมีพระราชดำริบางตอนว่า “การสร้างหนทางรถไฟเดินไปมาในระหว่างหัวเมืองไกล เป็นเหตุให้ความเจริญแก่บ้านเมืองได้ เป็นอย่างสำคัญอันหนึ่ง เพราะทางรถไฟอาจจะชักย่นหนทางหัวเมืองซึ่งตั้งอยู่ไกลไปมาถึงกันยากให้กลับเป็นหัวเมืองใกล้ไปมาถึงกันได้โดยสะดวก....”

ย้อนกลับไปในรัชสมัยพระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว พระองค์ทรงได้รับแรงบันดาลพระราชหฤทัยจากการทรงทอดพระเนตรการสร้างทางรถไฟในชวาและทรงประทับรถไฟในอินเดีย พระองค์ทรงเห็นว่ารถไฟจะทำให้ราชอาณาจักรสยามมีความเจริญยิ่งขึ้น และจะช่วยเสริมสร้างความมั่นคงให้กับราชอาณาจักรได้ ซึ่งในขณะนั้นราชอาณาจักรสยามกำลังถูกกดดันจากชาติตะวันตกในการล่าอาณานิคม ดังนั้นการสร้างทางรถไฟจึงได้เกิดขึ้น เมื่อวันที่ 1 มีนาคม พ.ศ. 2433 โดยมีประกาศพระบรมราชโองการสร้างทางรถไฟสยามตั้งแต่กรุงเทพมหานครถึงนครราชสีมา ดังมีข้อความแสดงพระราชดำริบางตอนว่า

"การสร้างหนทางรถไฟเดินไปมาในระหว่างหัวเมืองไกล เป็นเหตุให้ความเจริญแก่บ้านเมืองได้เป็นอย่างสำคัญอันหนึ่ง เพราะทางรถไฟอาจจะชักย่นหนทางหัวเมืองซึ่งตั้งอยู่ไกลไปมาถึงกันยากให้กลับเป็นหัวเมืองใกล้ไปมาถึงกันได้โดยสะดวกเร็วพลัน การย้ายขนสินค้าไปทางเป็นการลำบาก ก็สามารถจะย้ายขนไปมาถึงกันได้โดยง่าย เป็นการเปิดโอกาสให้อาณาประชาราษฎร์ มีทางตั้งการทำมาหากินกว้างขวางออกไปและทำทรัพย์สมบัติกรุงสยามให้มากมียิ่งขึ้นด้วย ทั้งเป็นคุณประโยชน์ในการบังคับบัญชา ตรวจตราราชการบำรุงรักษาพระราชอาณาเขตให้ราษฎรอยู่เย็นเป็นสุขได้โดยสะดวก"

ต่อมาในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2433 พระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ให้สถาปนากรมรถไฟขึ้นเป็นครั้งแรกในสังกัดกระทรวงโยธาธิการ จากนั้นในวันที่ 9 มีนาคม พ.ศ. 2434 พระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว เสด็จพระราชดำเนินพร้อมด้วยสมเด็จพระบรมโอรสาธิราช เจ้าฟ้ามหาวชิรุณหิศ สยามมกุฎราชกุมาร ไปทรงขุดดินถมทางรถไฟหลวงสายแรก

สำหรับการก่อสร้างทางรถไฟสายนครราชสีมาได้แล้วเสร็จบางส่วน ในวันที่ 26 มีนาคม พ.ศ. 2439 พระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว เสด็จพระราชดำเนินพร้อมด้วยสมเด็จพระนางเจ้าเสาวภาผ่องศรีพระอัครราชเทวี ไปทรงประกอบพระราชพิธีเปิดการเดินรถไฟหลวงสายแรกในราชอาณาจักร พระองค์ทรงตอกหมุดตรึงรางรถไฟกับไม้หมอนและเสด็จพระราชดำเนินโดยรถไฟพระที่นั่งไปยังจังหวัดพระนครศรีอยุธยา

ในรัชสมัยพระบาทสมเด็จพระมงกุฎเกล้าเจ้าอยู่หัว ได้มีพระบรมราชโองการโปรดเกล้าฯ ให้รวมกิจการของกรมรถไฟสายเหนือและกรมรถไฟสายใต้เป็นกรมรถไฟหลวง และทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ให้พระเจ้าบรมวงศ์เธอ พระองค์เจ้าบูรฉัตรไชยากร กรมพระกำแพงเพ็ชรอัครโยธิน ดำรงตำแหน่งผู้บัญชาการกรมรถไฟหลวง และได้เปลี่ยนขนาดทางกว้างรางรถไฟให้เป็นทางกว้าง 1 เมตรทั่วประเทศ นอกจากนี้ยังมีการสร้างสะพานพระราม 6 เป็นสะพานรถไฟข้ามแม่น้ำเจ้าพระยาสะพานแรกในประเทศไทยเพื่อเชื่อมทางรถไฟสายเหนือกับสายใต้เข้าด้วยกัน

จากนั้นรัฐสภาได้ตราพระราชบัญญัติการรถไฟแห่งประเทศไทย พ.ศ. 2494 มีผลใช้บังคับวันที่ 1 กรกฎาคม พ.ศ. 2494 กรมรถไฟจึงได้เปลี่ยนเป็นการรถไฟแห่งประเทศไทย และมีสถานะเป็นรัฐวิสาหกิจสังกัดกระทรวงคมนาคมตามพระราชบัญญัตินี้

การรถไฟแห่งประเทศไทยได้ดำเนินกิจการต่อเนื่องมาจนถึงปัจจุบัน การรถไฟแห่งประเทศไทยได้น้อมสำนึกในพระมหากรุณาธิคุณของพระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัวเป็นอย่างสูง จึงได้จัดสร้างอนุสรณ์ปฐมฤกษ์รถไฟหลวงและทำพิธีเปิดเมื่อวันที่ 31 มกราคม พ.ศ. 2534 ณ บริเวณที่พระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัวทรงประกอบพระราชพิธีเปิดการเดินรถไฟหลวงสายแรกในราชอาณาจักร และถือเอาวันที่ 26 มีนาคมของทุกปี เป็นวันสถาปนากิจการรถไฟอีกด้วย