淞沪铁路是中国最早建成运营的第一条铁路，原为吴淞铁路，建成于光绪二年（1876年）。由英资怡和洋行投资兴建，但不久即被拆毁，后来有重建。此后的100多年，这条铁路见证了上海开埠通商的荣辱兴衰，也经受了淞沪会战的炮火洗礼。

英国一公司征购了上海至吴淞间长约14.88公里、宽约13.7米的土地，随后该公司宣布已获得土地所有权，并有权建造桥梁、开挖沟渠、设置栅栏和修造适合车辆奔驰的道路。后因资金短缺，让给英国商人狄克松另外组成“吴淞铁路公司”，并增购了土地，修整了线路路基。

当时，英国公使威妥玛向清政府提出修筑吴淞铁路的要求，理由是黄浦江河道淤塞，大吨位的轮船无法停靠，修筑铁路后可将大船停泊在吴淞而将货物通过铁路运至上海。此时清政府对铁路尚存疑虑，上海道台冯焌光多次与英国领事打招呼，不允许他们擅自修建铁路。

但是怡和洋行却阴奉阳违，表面上声称修筑吴淞至上海间的马路，与狄克松怡签订了在上述路基上建造一条轻便铁路的合同，随后筑路工程开始。路基工程于同治十三年（1874年）开工，表面上仍说是修筑一条寻常马路，土方由地方保甲承包，最多时约有2000名工人，光绪元年（1875年），路基工程基本完成。

光绪二年闰五月初九（1876年6月30日），上海至江湾段竣工通车；闰五月十二日（7月3日），吴淞铁路上海江湾段正式营业。

铁路建成后，清朝地方官员也无可奈何，只好默认其存在。但是火车运行一个月后，就轧死了一名过路的清军士兵，上海道台冯焌光借机再次找到英国领事，要求司机一命偿一命。上海租界的英国领事法庭对这件案子进行审理，根据英国铁路法，判定火车司机无罪释放。这更加激怒了当地民众，不满迅速爆发，集体阻止火车运行。

光绪二年九月初八日（1876年10月24日），中英双方在南京签订《收买吴淞铁路条款》，由清政府出资28.5万两白银将铁路买下。光绪三年九月十四日（1877年10月20日）钱款付清后，铁路运营停止，吴淞铁路正式归属中国所有，清政府决定拆除铁路，将其移筑台湾，至十一月十四日（12月18日），铁路路轨全部拆除。后因种种原因，台湾铁路未能及时开工，结果吴淞铁路的设备锈蚀成了一堆废铁。中国的第一条铁路就此夭折。

当时沪上有竹枝词《咏火轮车》云：“轮随铁路与周旋，飞往吴淞客亦仙。他省不知机器巧，艳传陆地可行船。”由此可见当时上海人对拥有这样一条铁路是何等自豪。在吴淞铁路收回前后，《申报》发表了不少文章，力论铁路之利，并力陈火车停驶后给市民造成的不便，希图通过舆论来影响当局，使其回心转意，恢复铁路运行。不久，《申报》的提议得到了绅商阶层的支持。光绪二十二年（1896年），时任铁路大臣的盛宣怀奏请朝廷，力陈火车之利，终于得到批准。

光绪二十四年（1898年）9月1日，新筑的淞沪铁路建成通车，铁路全长16公里，设有宝山路、天通庵路、江湾、三民路、高境庙、何家湾，蕰藻浜、吴淞、炮台湾等9个车站。铁路的修筑迅速为途径地区带来了繁荣。到淞沪会战前夕，淞沪铁路的南段已经穿越大片闹市区，诸多的道路与之相交。

民国二十一年（1932年）“一・二八事变”和民国二十六年（1937年）的淞沪会战期间，淞沪铁路两侧是中日军队对峙的前沿阵地，发生过多次激烈的争夺，铁路受到严重破坏，战后也只有部分得到恢复，1997年淞沪铁路被拆除，沿原有的铁路架设高架桥铁路（目前的轨道交通三号线），2000年底正式通车。拆除之时，原吴淞火车站得以保留并修复，成为中国第一条铁路纪念地。