Вопрос о постройке железной дороги из Сибири в Туркестан поднимался еще в XIX веке. В дореволюционной России на территории нынешнего Казахстана железные дороги были проложены преимущественно по окраинам, в то время как центральная часть, северные и восточные районы испытывали в них острый недостаток.

За первые годы Советской власти в Казахстане было построено свыше 875 км железнодорожных путей, т.е. более трети всей протяженности дореволюционной сети. Однако уровень развития железнодорожного транспорта был совершенно недостаточным и не мог обеспечить мощного подъема всего народного хозяйства республики. Развитие края требовало строительства крупной железной дороги, связывающей Сибирь со Средней Азией. В первую очередь необходимо было построить линию от Семипалатинска до Луговой – Туркестано-Сибирскую железную дорогу.

У истоков рождения Туркестано-Сибирской магистрали стоял выдающийся представитель казахского народа Турар Рыскулов, занимавший в те годы должность заместителя Председателя Совнаркома РСФСР. Именно ему было поручено возглавить Комитет содействия постройке Туркестано-Сибирской железной дороги при Совнаркоме Россиийской Федерации.

Также трудилась целая плеяда талантливых организаторов и руководителей железнодорожного транспорта, таких как инженер путей сообщения Мухамеджан Тынышпаев, который занимался разработкой проекта прокладки железнодорожной колеи через Чокпарский перевал, начальники дорог Туркестано-Сибирской магистрали: П.И. Иванов (1931 г.), И.Е. Розенцвейг (1933 г.), В.В. Корчагин (1934 г.), И.С. Четвергов (1934-1936 гг.), К.И. Филиппов (1937-1938 гг.), М.Брехунец (1938-1946 гг.), первый казах-начальник легендарного Турксиба Д.О. Омаров (1946-1949 гг.), В.М. Мезинов (1949-1952 гг.), В.С. Кулак (1952-1958 гг.), И.А. Задорожный (1958-1969), Г.В. Виноградов и др.

Под их руководством вырос крупный отряд высококвалифицированных рабочих, специалистов и инженерно-технических работников. Многие из активных строителей дороги стали Героями Социалистического Труда.

В 1906 - 107 годах проводились первые изыскания по трассе Арысь – река Или – Семипалатинск. Межминистерский комитет в 1906 году постановил выделить деньги на строительство линии Барнаул – Семипалатинск – Верный – Луговая – Арысь. В 1907 году исследования были проведены на местах. Специальная группа провела статистическо-экономические исследования в этом районе. В те же годы были проведены исследования нескольких вариантов соединительных линий от Транссиба до Семипалатинска. Начало сооружения Турксиба постоянно откладывалось.

3 декабря 1926 года Советом труда и обороны СССР было принято решение о развертывании строительства этой дороги. Так в один ряд были поставлены две крупнейшие стройки первой пятилетки Турксиб и Днепрогэс. Главной целью строительства новой железнодорожной магистрали было обеспечение более короткой транспортной связи Сибири со Средней Азией. Это позволяло улучшить снабжение среднеазиатских республик сибирским хлебом. Ускорялось также экономическое и культурное развитие отсталых в то время районов Казахстана и Киргизии.

Начальником строительства был назначен Владимир Шатов. Решение новой для себя задачи он начал с детального ознакомления с условиями строительства, с подбора кадров и формирования основных подразделений стройки. Знакомство с материалами изысканий показало, что трасса нуждается в серьезных корректировках. Поэтому на Управление Турксибом и его организации решением НКПС возложили производство «окончательных изысканий, составление строительного проекта и осуществление постройки дороги», таким образом, все работы по изысканиям, проектированию и сооружению линии сосредоточились в руках строителей.

Для проведения окончательных изысканий трассы Турксиба по решению Совета труда и обороны были сформированы 14 изыскательских партий. Из них восемь работали на северной части трассы от Семипалатинска и шесть – на южной, со стороны Киргизии. Они шли навстречу друг другу. Изыскатели с севера значительно улучшили трассу по сравнению с прежними решениями. Здесь особенно отличилась партия во главе с выпускником МИИТа 1925 года В. Бирюковым. Она протрассировала свой участок вблизи озера Балхаш, за счет чего длина трассы была сокращена на 78 км и состыкована с озером. Эта «находка» уменьшила строительную стоимость на 6,5 млн. рублей.

Со стороны Киргизии наиболее сложным оказался выбор направления через хребты Заилийского Алатау. Первоначально рассматривалось четыре варианта. Наиболее конкурентоспособными оказались два – Чокпарский с примыканием трассы к станции Луговая и Курдайский с примыканием к станции Пишпек (Фрунзе). После длительных обсуждений в различных комиссиях и правительственных инстанциях приняли Чокпарский вариант «как дающий наибольшие выгоды по строительной стоимости, эксплуатационным расходам и пропускной способности и обеспечивающий наиболее близкий срок осуществления постройки дороги».

А выгоды были немалые: строительная стоимость уменьшалась на 23 млн. руб., эксплуатационные расходы – на 2,9 млн. руб. в год, объем скальных работ – на 2,9 млн. м3, срок строительства – на год. Одновременно для улучшения транспортного обслуживания Киргизии предусматривалась реконструкция бывшей Семиреченской железной дороги (Арысь – Пишпек) протяжением 571 км и постройка новой линии Пишпек – Токмак длиной 60 км.

В изысканиях наряду с железнодорожными строителями принимали участие ученые Академии наук СССР. Они провели подробные геологические, гидрогеологические и сейсмические исследования по трассе будущей магистрали, чем оказали значительную помощь строителям. В результате изысканий определилась окончательная трасса Турксиба протяжением 1445 км – Семипалатинск – Аягуз – Актогай – Алма-Ата – Чокпар – Чу – Луговая. Впервые в практике железнодорожного строительства сооружение магистрали вели по заранее составленному плану. Работы развернулись одновременно с севера и юга навстречу друг другу – от Семипалатинска и от Луговой. Были созданы два управления строительства Северное и Южное. Граница между управлениями проходила по 777-му километру от Семипалатинска. В свою очередь, в Северном управлении создали семь строительных участков, а в Южном – шесть участков. Все они делились на дистанции. Работы вели хозяйственным способом, на строительстве больших мостов через Иртыш и Или применили подрядный способ. 

В 1927 году, весной началось сооружение магистрали. Первоначально это были работы по подготовке к приему строительных организаций, сооружению жилья, мастерских, складов и баз у пунктов примыкания новостройки к железным дорогам.

15 июля 1927 года были уложены первые рельсы на севере в Семипалатинске, а 2 ноября того же года уложены пути на юге от станции Луговая. Строительство Турксиба было связано с преодолением климатических, технических и организационных трудностей. Трасса проходила по полупустынной местности с резко континентальным климатом. Летом жара превышала +60°С, зимой – длительные бураны и морозы ниже -40°С. Особые трудности у строителей возникали из-за несвоевременной доставки материалов. Гужевой транспорт был очень дорог, лошадей и верблюдов не хватало. Погода также не радовала турксибовцев – больше полугода не выпало ни одного дождя. А для перевозки одного бревна требовалась пароконная подвода.

Строители Северного управления для решения вопроса со снабжением материалами пошли на смелое решение. Не дожидаясь готовности земляного полотна, уложили путевую решетку рядом по его берме и использовали ее для подвоза материалов. За год они уложили 150 км такого пути. Сумели наладить и переправу через Иртыш. Вначале через реку организовали паромную переправу, а с наступлением зимы – ледовую. Но за рекой не было паровоза, чтобы открыть движение хозяйственных поездов. Тогда соорудили тяжелые сани, на них погрузили паровоз, и автопоезд из четырех автомобилей двинулся по льду. К ужасу участников этой экспедиции, трос, сдерживающий сани сзади, не выдержал груза и оборвался. Сани быстро понеслись, лед задрожал, но не сломался. Паровоз успешно вытащили на степной берег и поставили на рельсы.

Позже через Иртыш построили временный деревянный мост длиной 300 метров, и грузы пошли через реку без перевалки. Стоимость тонно-километра перевозки груза резко снизилась. Земляное полотно начали возводить вручную. Рабочие были наняты из многих регионов страны. Больше всего было украинцев – киевские, черкасские и полтавские грабари. Затем шли тамбовские колымажники, нижегородские и курские коновозчики.

В 1928 году на Турксибе появились закупленные за границей 17 гусеничных экскаваторов, узкоколейные тепловозы, опрокидывающиеся вагонетки, автомобили-самосвалы, передвижные компрессоры, перфораторы.

Также впервые начали разрабатывать глубокие выемки взрывами «на выброс». Но, несмотря на это, значительную часть земляных работ все же выполняли вручную.

Самым ответственным объектом был мост через Иртыш. Здесь сразу же после постройки временного моста начали возводить капитальный. Работы были сложные при малом фронте (возведение опор на кессонах и ручная клепка пролетных строений); вели их в три смены.

На Турксибе, наряду с крупными мостами, возводилось также большое число малых мостов и водопропускных труб. Строители организовали централизованное индустриальное изготовление конструкций железобетонных труб и пролетных строений малых мостов на временных заводах в Семипалатинске и Алма-Ате. Их доставляли на объекты по железной дороге и устанавливали. Индустриальные методы распространили и на сооружение станционных поселков. На деревообделочном комбинате в Семипалатинске изготавливали брусчатые деревянные конструкции, затем по уложенному пути подвозили их на будущие станции и разъезды, где осуществлялась сборка зданий.

Хотя укладку пути вели вручную, но темп ее был весьма высок. В среднем он составлял около 1,5 км в сутки, а в отдельные дни укладывали и по 4 км. Годовой объем укладки главного пути составил на севере: в 1927 году – 150 км, 1928 году – 187 км, 1929 году – 343 км, 1930 году – 120 км; на юге соответственно, 5 км, 202, 350, 85 км. На севере по мере готовности земляного полотна и искусственных сооружений путь, уложенный первоначально по берме, перекладывали на постоянное место. Вначале это делали вручную, а позже стали использовать краны.

В условиях необычайной сложности снабжения новостройки строительными материалами и отсутствия автодорог чрезвычайно важное значение имела организация временной эксплуатации линии или отдельных ее участков по мере их готовности. Уже в 1928-1929 годах по таким участкам перевезли 1600 тысяч т различных грузов, в том числе 80 тысяч т народнохозяйственных, а также 64 тысяч пассажиров дальнего следования и 340 тысяч пассажиров пригородного сообщения.

25 апреля 1930 года сомкнулись рельсы Турксиба.

Через несколько дней на станции Айна-Булак состоялись торжества. На них прибыли представители правительства СССР, среднеазиатских республик и Казахстана, советские и иностранные журналисты, строители магистрали и жители окрестных селений.

Начальник Айна-Булакского участка Д. Бизюкин рапортует В. Шатову о готовности к укладке «серебряного» звена. Объявляется постановление ВЦИКа и Совнаркома РСФСР:

«В ряде новостроящихся гигантов социалистического строительства Турксиб закончен первым. Срок строительства сокращен на год против утвержденного правительством. Успехи достигнуты благодаря энтузиазму и творческой энергии рабочих масс и инженерно-технических сил».

Уже в январе 1931 года дорога вступила в постоянную эксплуатацию. В рапорте правительству назывались объемы основных работ: сооружено 1470 км нового пути и реконструировано 562 км бывшей Семиреченской линии, выполнено 22750 тысяч м3 земляных работ, 158 тысяч м3 каменной кладки мостов, 8 тысяч м3 железобетонных пролетных строений, 8100 т металлических конструкций, 50 тысяч м2 жилых домов, больниц и школ. При этом общую стоимость линии сократили на 19,3 млн. руб.

Велико значение Турксиба. Он полностью оправдал все надежды, связанные с его строительством, способствовал значительному росту экономики и культуры Казахстана и Среднеазиатских республик. С ним напрямую связано развитие хлопководства в СССР. Если в 1928 году Среднеазиатские республики выращивали 178 тысяч. тенге хлопка, то в 1980 году – 9,96 млн.тенге.

Турксиб стал первой линией в регионе, вокруг которой возникали промышленные и сельскохозяйственные предприятия. Длина примыканий к легендарной магистрали в три раза превысила ее собственную длину. Если в 1922 году в Казахстане сеть железных дорог насчитывала всего 2,73 тысяч км, то уже в 1982 году протяженность железных дорог общего пользования на территории республики превысила 14 тысяч км.