Der erste Zug im Großherzogtum Posen fuhr am 11.8.1848 von Stargard Szczeciński nach Poznań. 1856 wurde die Verbindung Poznań-Leszno und Poznań- Wrocław, 1870 Poznań-Berlin aufgenommen, zwei Jahre später begannen die Züge nach Inowrocław und Bydgoszcz zu fahren, 1875 hingegen gewann Poznań die Verbindung mit Oberschlesien über Ostrów Wielkopolski und Kępno.
In den 20 Zwischenkriegsjahren wurde das Netz des preußischen Annexionsgebiets mit dem landesweiten zusammengelegt, es entstand auch eine Reihe neuer Strecken, u.a. die Direktverbindung Poznań-Warschau. Nach dem Zweiten Weltkrieg wurde das Eisenbahnnetz im Prinzip nicht ausgebaut, sondern modernisiert, hauptsächlich durch die Elektrifizierung und die allmähliche Ersetzung der Dampfloks durch die Dieseltraktion. Als erste wurde die Strecke nach Warschau elektrifiziert (in den Jahren 1962-1964). 1970 wurde die Strecke zwischen Poznań und Wrocław, 1974 – nach Katowice, 1976 – nach Inowrocław und in den Jahren 1977-78 – nach Szczecin elektrifiziert.
Vom früheren Glanz der Eisenbahn zeugt heute am besten der immer noch in Betrieb befindliche Dampflokschuppen in Wolsztyn, der einzige in Europa. Von hier aus fahren die Dampflokomotiven noch immer auf die Strecke, aber bereits als Fremdenverkehrsattraktion und zu Ausflügen.