Pierwsi maszyniści powstającej spółki przeszli również szkolenia praktyczne na torze doświadczalnym Instytutu Kolejnictwa w Żmigrodzie.
Spółka wystąpiła we wrześniu 2008 r. do Urzędu Transportu Kolejowego o uzyskanie certyfikatu oraz świadectwa bezpieczeństwa, niezbędnych do świadczenia działalności przewozowej. Wobec długiego czasu oczekiwania na uzyskanie dokumentu Koleje Dolnośląskie przystąpiły do współpracy ze spółką Dolnośląskie Linie Autobusowe, która odpłatnie udostępniła posiadane przez siebie, ważne dokumenty. Pierwsze pociągi Kolei Dolnośląskich uruchomiono w oparciu o zezwolenia DLA, co spotkało się później z krytyką organizacji związkowych działających przy PKP PR, upatrujących w nowej spółce konkurencji. W analogiczny sposób w 2013 roku usiłowała (bezskutecznie) wejść na polski rynek spółka Leo Express.
Dzięki nawiązaniu współpracy z PKP Cargo, Koleje Dolnośląskie uzyskały dostęp do zaplecza lokomotywowni przy stacji Legnica. W Legnicy, mieście położonym w centralnej części regionu, będącym istotnym węzłem kolejowym, określanym drugim po Wrocławiu ośrodkiem społeczno-gospodarczym województwa, ulokowano siedzibę spółki.