Już przy budowie odcinka Kalety – Podzamcze brano pod uwagę, że będzie on tworzył pierwsze ogniwo magistrali węglowej. Przewidywano, że stacja kolejowa Wieluń będzie stanowiła węzeł dla dalszej linii kolejowej, biegnącej w kierunku Inowrocławia wzdłuż lewego brzegu rzeki Warty. W grudniu 1924 r. na mocy zarządzenia Prezydenta RP została nadana koncesja na budowę i eksploatację kolei Kalety – Wieluń – Opatówek – Inowrocław (291 km) polsko-francuskiemu Towarzystwu Śląsko-Warszawsko-Bałtyckich Kolei. Jednakże z powodu niemożliwości sfinansowania inwestycji z kredytów, koncesja została unieważniona, a obowiązek budowy przejęło państwo.
Budowa magistrali węglowej Opracowano nowy projekt, który przewidywał budowę od podstaw dwóch odcinków: południowego Herby Nowe – Karsznice – Inowrocław oraz północnego Bydgoszcz – Gdynia, połączonych istniejącą dwutorową linią, biegnącą z Inowrocławia do Bydgoszczy (46 km), zbudowaną w 1872 r. Odcinek południowy miał biec na wschód od rzeki Warty ze względów gospodarczych (skrócenie połączenia Łodzi z magistralą) i strategicznych (odsunięcie od granicy zachodniej).