Будівельне товариство Карла Людвіка, яке з середини XIX століття прокладало залізницю у Східній Галичині від Львова до східного кордону Австрійської (з 1867 року — Австро-Угорської) монархії, зіткнулося з неабиякими труднощами, спричиненими особливостями рельєфу на ділянці від Золочева до Тернополя. Поширювалися чутки, що залізнична лінія обмине Тернопіль, а станцію з вокзалом буде споруджено у селі Біла.
1864 року поновив свою діяльність комітет під орудою Леона Людвика Сапіги. Колишній обер-інженер залізниці за проектом товариства Карла Людвіка Владислав Заполовіч 26 вересня1864 року отримав від уряду дозвіл на попередні роботи для прокладення залізниці від Львова через Золочів — Тернопіль до Дністра з розгалуженням до Бродів. Тернопільська залізниця приєднувала до залізничного руху монархії найродючішу частину Галичини: Тернопільського, північно-східну частину Бережанського, північну частину Чортківського та східну Золочівськогоповітів. Місцеве населення через нестачу дешевих комунікацій не могло вигідно продавати своє зерно та худобу. Пасажирський рух на тернопільському напрямку очікувався теж більшим, аніж на Бродівському.
Завдяки будівництву лінії Львів — Золочів — Тернопіль із розгалуженням на Броди австрійська сторона отримувала гарантований і легкий спосіб транспортного приєднання до будь-якого пункту на російському кордоні. Будівництво лінії на Броди і лінії до Тернополя розцінювали у Львові як термінове.
1865 року, після досконалого вивчення місцевості та розгляду кількох проектів залізниця мала пролягти через Золочів, Зборів, Озерну та Глибочок. Проєктанти успішно виконали своє завдання, затративши на вивчення топографічних та економічних даних і стратегічних потреб більш як 20 років.
На початку квітня 1865 року тернополяни організували депутацію із семи осіб до цісаря Франца-Йосифа до Відня. До делегації належали графи Володимир Борковський та Вільгельм Січинський, Антон фон Завадський, Едуард фон Йордан, доктор Леон фон Казмінський (адвокат, представник міста Тернополя), полковник у відставці Ніколаус Мерей, які відстоювали інтереси виробників зерна у Східній Галичині.
15 травня1867 року австрійський уряд видав концесію товариству залізниці Карла Людвіка на лінію Львів — Броди з розгалуженням до Тернополя.
28 серпня1868 року про залізничне сполучення йшлося на засіданні Тернопільської міської мерії. Передбачали, що залізнична траса буде прокладена через місто. Ціна за весь відчужений ґрунт у межах Тернополя становила 14 тисяч золотих ринських. Станцію зі залізничним вокзалом було побудовано в центрі міста, а не на околиці, що свого часу дуже турбувало міську громаду.
Про початок будівельних робіт «Gazeta Lwowska» 10 травня1869 року повідомила:
«У грудні 1868 року майбутню трасу Золочів — Тернопіль — Підволочиськ аж до ріки Збруч, де проходив державний кордон, шляхом жеребкування розділили між собою підприємці Козакевич, Баретті, Епстен, Ріхман, Добжанський, Деру і Кастельперу. Загальна сума їхніх початкових фондів — 5 мільйонів 614 тисяч 40 флоринтів. Із весни 1869 р. було розпочато будівельні роботи, одночасно врізних місцях на всій трасі».
У Тернополі та поблизу нього влітку 1870 року кипіла робота. Споруджували залізничний шлях до міста, станцію, двірець та службові будинки. Фірами підвозили каміння, залізничні пороги (шпали), а наприкінці шини (рейки). Керував будівництвом старший інженер Зиґмунт Ріхман.
Про закінчення будівельних робіт на цій частині залізниці газета «Czas» (м. Краків) написала:
«Цісарсько-королівська залізниця Карла Людвіка оголошує, що від 22 грудня1870 року буде відкрита частина залізниці від Золочева до Тернополя. На цій дільниці побудовані такі залізничні станції: Зборів, Озерна, Тернопіль та зупинки — Плугів і Великий Глубичок. Нова побудована залізниця має протяжність 64 кілометри […]. Директор Галицької залізниці пан Герц виділив на доброчинну справу для міста Тернополя 1000 золотих ринських, подарувавши їх закладові сиріт».
Про це докладно розповів Ян Бауер у статті в газеті «Głos Polski» 22 грудня1938 року:
«Нарешті настав той довгожданий день, який був таким важливим для Тернополя, 22 грудня 1870 року. Тоді повинен був приїхати перший поїзд. На незвичне видовище прийшли подивитися майже всі жителі міста Тернополя. Вони зупинилися вздовж першої колії на пероні перед залізничним двірцем. Там зібралося багато охочих подивитися на прибулий поїзд, того дня була дуже погана погода, мрячно-морозяна, через це холод добирався до кісток, і тим більше, що наближалося свято Божого Народження. На пероні залізничного двірця зібрався надзвичайно великий натовп, де не бракувало тернопільських репортерів. Через деякий час із боку села Білої виразно почувся сильний пронизливий гудок, що розрізав холодне повітря, і незвично для всіх присутніх застукотів залізними колесами по залізних рейках поїзд […] Парова машина з довгим комином випускала великі клуби диму і пари, а за локомотивом тягнулися дуже старі вагони, що вже давно були зняті з експлуатації […].
Поїзд, сповільнюючи хід, зупинився на станції перед залізничним двірцем. Із вагонів почали виходити перші такого роду в Тернополі подорожні. Не відразу залізниця здобула собі право на існування, оскільки деякі люди ще боялися їхати поїздом. Не раз навіть траплялося, що великі землевласники з найближчих повітів приїжджали до Тернополя кіньми, а дальше повинні були добиратися до Львова або до самого Відня залізницею. Але навіть уже маючи квиток на поїзд, побачивши іскри, що вилітали з комина локомотива, а також слухаючи несамовитий стук коліс по рейках,відмовлялися від цієї подорожі [...] Так Тернопіль отримав в напрямку заходу зручне сполучення з світом».
Відстань між Львовом та Тернополем (завдовжки 140 км) пасажирський поїзд долав за 5 годин 10 хвилин.
