从19世纪初开始，英法殖民者侵入东南亚及中国云南，互相角逐。法国自入侵以后，步步紧逼，意欲控制云南，变云南为其殖民地。
十九世纪中后期，法国因觊觎云南丰富的矿产，开始计划修建铁路加大运输量，掠夺云南地区矿产资源。
1885年，法国通过中法战争，与清政府缔结《中法会订越南条约》，取得对越南的“保护权”及在中国西南诸省通商和修筑铁路权。
1895年，法国借口在“三国干涉(日本)还辽”中有功，强迫清政府签订了《中法续议界务商务专条》，取得将越南铁路延伸修入中国境内的修筑权。
1903年，中法签订《中法会订滇越铁路章程》，随即法国派人踏勘路线，绘制蓝图，并正式成立滇越铁路法国公司。
规划开工
越段于1901年动工，1903年告成。
滇段，法国人原拟将云南繁荣的城镇与人口密集的农村连成一线，勘定了经河口、新街、新现(今属屏边)、鸡街(今属个旧)、建水、馆驿(今属建水)、通海、玉溪、晋宁、晋城(今属晋宁)、呈贡而达昆明的西线。但因沿线人民的强烈反对，所以放弃平坝地区而改走山路。
法国人后将规划改为东线：下段由河口经蒙自市碧色寨至开远，中段由开远沿南盘江北上，经华宁县盘溪至宜良，上段由宜良经呈贡抵昆明。
1904年1月，法国印度支那总督批准东线规划。
滇段于1904年动工，1909年4月15日通车至碧色寨。
1910年4月1日，滇越铁路全线通车。
抗战损毁
1938年9月起，日本派飞机轰炸滇越铁路，至1942年近四年内，据不完全统计，日本出动飞机76批（894架）对滇越铁路进行侦测、轰炸。
1940年6月，滇越铁路越段受日本控制，停止进口。9月，日本在越南海防登陆侵略，后开始控制滇越铁路越段。