Budowę odcinka Krzyż – Bydgoszcz rozpoczęto 26 kwietnia 1848. Pierwszy transport robotników z Berlina liczył 200 osób. W końcu września 1848 na odcinku Krzyż – Piła pracowało 1300 robotników, z czego 450 stanowili rdzenni berlińczycy. Dla zdławienia ewentualnych wystąpień rewolucyjnych, rząd pruski dokonał translokacji wojsk do miejsc robót. Roboty ziemne na odcinku Piła – Bydgoszcz rozpoczęto we wrześniu 1848 od usypania nasypu kolejowego koło miejscowości Osiek w pow. wyrzyskim. W maju 1851 budowa linii kolejowej osiągnęła Bydgoszcz, gdzie w budowie znajdował się gmach pierwszego dworca, oraz zaczątek warsztatów kolejowych.
W dniu 13 lipca 1851 pierwszy pociąg wjechał przez most nad Brdą (wys. 28 m) na dworzec. Oficjalnego otwarcia linii (145 km) dokonał 25 lipca 1851 osobiście w Bydgoszczy król Prus Wilhelm IV. Przed udekorowanym dworcem odbyło się widowisko, podczas którego wystąpił w strojach regionalnych zespół ludowy z Kujaw, który śpiewał po polskuMierzyński Jan: 125 rocznica powstania dyrekcji kolejowej w Bydgoszczy, [w:] Kronika Bydgoska, V (1971-1973), Bydgoszcz 1980.. Pierwszy pociąg dostępny dla ogółu podróżnych odjechał z Bydgoszczy 27 lipca 1851, pokonując odległość 30 km Bydgoszcz – Nakło w ciągu 50 minut.