修建緣起
清光緒二十四年（1898）英人戴維斯（H·R·Davis）繼踏勘滇緬鐵路之後，又踏勘瀘州經畢節、威寧、宣威至昆明，昆明經牛欄江、昭通至宜賓兩線路由。清光緒二十六年（1900）法國軍官格里萊（G·Rillers）也踏勘了昆明經牛欄江、昭通至宜賓鐵路。
清光緒三十一年（1905），雲南士紳奏請自辦滇蜀鐵路，4月成立滇蜀鐵路公司，籌集股金白銀300萬兩，因種種困難，民國6年（1917）公司宣告結束。其間僅在宣統二年（1910）聘請美籍工程師多萊（Dawly）完成昆明經德澤、昭通、高橋、大灣子至宜賓的初測，並未興工。所籌資金，除歸還個碧鐵路公司錫、砂股本100萬兩白銀外，其餘全部耗盡。
勘測設計
民國26年（1937）10月國民政府徵得川滇兩省同意，各出資法幣500萬元，中央政府出資1000萬元修建敘昆鐵路。民國27年（1938）1月四川省政府派人踏勘沿金沙江經屏山、雷波縣、巧家、改沿小江，經功山、嵩明至昆明的西線，交通部派員踏勘瀘州蘭田壩經敘永、畢節、威寧、宣威、曲靖至昆明的東線和原滇蜀鐵路公司美籍工程師多萊初測的中線和昭通至威寧路線。中線沿線經濟據點較少，高橋至大灣子直線距離僅30公里，高差1200米，展線工程艱巨，牛欄江地質複雜；昭通折向威寧經宣威、曲靖至昆明對發展沿線城市有利，但難以避開高橋至大灣子困難地段，昭通至威寧需要增加大量展線工程。6月交通部踏勘隊勘測大灣子經彝良至威寧路線，經過比選，推薦宜賓經阜鎮（今水富），溯橫江經鹽津、大灣子（今大關縣吉利鄉岔河站）開始進入雲貴高原，經彝良、昭通至威寧，再由宣威、曲靖至昆明，中線與東線結合的方案（該線路走向即是後來的內昆鐵路）。民國27年（1938）9月20日，川滇鐵路公司理事會正式成立，同時成立敘昆鐵路工程局，下設7個測量隊和15個工程總段。初測定測於10月1日開始，民國29年（1940）7月完成。勘測期間，雲南省和昭通地區士紳力爭鐵路經過昭通。民國30年（1941）7月初測完畢。昭通方案線路展長83公里。主要技術條件參考滇越鐵路標準，軌距1000毫米，限坡（含曲線折減）一般地段20‰，山嶺地段25‰。站內最大坡度較正線減少10‰，曲線另行折減，最大不超過10‰。最小半徑164米，山嶺崎嶇地段最小半徑115米。車站到發線有效長350米。橋涵載重中華16級。
施工與拆除
民國27年（1938）10月開始施工招標，工程劃分為小段發包給商人承包，12月25日開工。民國28年（1939）2月川滇鐵路公司呈請雲南省政府實行征工，5月省府同意，但沿線征工不力，又因米價上漲，築路人數甚少。10月，省府責成公路總局督辦，民國28年（1939）年底各項工程完成16%，民國29年（1940）累計完成32%。同年9月，拆除滇越鐵路河口至碧色寨段路軌移鋪敘昆鐵路昆明至曲靖段。10月10日鋪軌到大板橋，11月9日鋪軌到楊林，民國30年（1941）4月1日鋪軌到曲靖，全長162公里，立即開辦營業。5月29日蔣介石指令雲南省主席龍雲繼續拆除滇越鐵路芷村至西洱段，軌料移鋪曲靖至霑益路段，拆除個碧石鐵路移鋪滇緬鐵路，遭滇南紳商強烈反對未果。宣威以北工程被迫於民國29年（1940）9月停工，宣威以南工程收縮，民國31年（1942）停工。除昆明北至曲靖段已鋪軌通車外，曲靖至宣威103公里橋涵路基工程均已竣工，宣威至威寧段168公里土石方與重點橋樑隧道、宜賓附近5公里範圍土石方及涵渠半途而廢。從民國27年（1938）12月25日開工到民國31年（1942）底敘昆鐵路完成路基土石方1185萬立方米，橋樑2162米，涵渠875座，隧道363延米。使用中央與地方投資1.08億元（法幣）。為便於鐵路運輸與霑益機場空運銜接，民國三十三年（1944）6月1日鋪軌到霑益，累計正線鋪軌173.4公里。
為使敘昆、滇緬兩路與滇越鐵路溝通，民國27年（1938）12月敘昆鐵路工程局在昆明南站464.398公里處與北站間建成環城線4.888公里。
抗戰期間昆沾、滇越兩路往來車輛較多，列車在昆明北站到發，運輸不便，民國34年（1945）5月川滇鐵路公司在昆沾線出岔修建482米與環城線相聯的聯絡線（稱東莊直達線）。1959年至1960年昆河線昆明南站至呈貢改線經過黑土凹，將黑土凹站擴建為昆沾、昆河兩線共用車站，拆除東莊直達線。
敘昆鐵路在修至土官莊至馬過河K99+100三支龍附近，因抗戰軍需急於通車，展線繞過大橋，在溝口修建3孔長6米高12米的拱橋，橋址位置在長大坡道、半徑127米的曲線上，霑益端緊接半徑115米的反向曲線。民國33年（1944）5月21日軍人、貨物混合列車一列顛覆，損失慘重。民國34年（1945）2月在K99+066處改建避難線380米，列車停車後緩行過橋。民國35年（1946）2月至次年5月改線，新建1孔20米鋼鈑梁橋，高20米，縮短線路1.6公里。
民國34年（1945），川滇鐵路公司包括昆沾線與滇緬線昆明至石咀段共有蒸汽機車25台，客車33輛，貨車197輛，昆沾線在昆明設機務段，小新街設車房，昆明北、大板橋、楊林、小新街、馬過河、雞頭村、曲靖設給水設備，昆明北、四營、小新街、曲靖4處設煤台，昆明北、曲靖設三角線供機車轉向，並在昆明設機車工廠。昆明北至霑益架設電話線3對供調度，閉塞、長途電話通信使用。
民國32年（1943）至民國34年（1945）昆明曲靖段累計完成旅客周轉量2.53億人公里，貨物周轉量6560萬噸公里，運送士兵46萬人次，開行軍車807列。抗戰勝利軍運減少，商賈東歸，客貨運量銳減。
1960年3月1日，準軌貴昆鐵路由昆明東站向貴陽方向鋪軌，年底鋪到吳官田，1961年6月27日鋪軌到霑益。準、米軌鐵路多處平交，運輸互相干擾，鐵道部決定撤除米軌鐵路。1963年7月小新街工務段成立拆軌隊承擔線路上部建築拆除任務。1963年7月10日由霑益向昆明方向拆軌，12月拆至渾水塘，1970年拆至小石壩。渾水塘至大板橋的米軌石碴線在準、米軌並存期間曾採用套軌，米軌拆除後改為準軌。
