Железнодорожная магистраль родилась в ответ на бурное развитие донской угольной промышленности
К концу 50-х годов XIX столетия на Дону начинает активно развиваться угольная промышленность. Центром добычи каменного угля становится Грушевский рудник. Здесь действовало 44 шахты, на которых добывалось 3,6 млн. пудов твердого топлива. Развитой в регионе донской водной артерии с выходом на внешний рынок оказалось недостаточно. Это заставило промышленников и торговых людей Дона задуматься о необходимости строительства железной дороги.
Идя навстречу общим пожеланиям, наказной атаман войска Донского генерал-адъютант Михаил Григорьевич Хомутов 1 марта 1860 года обратился в Военное министерство с рапортом о необходимости сооружения железной дороги от Грушевских рудников к пристани на донском берегу у станицы Мелеховской, обосновывая свое ходатайство экономическими выгодами и нуждами развивающейся промышленности края.
В мае того же года император Александр II дает свое согласие, а 18 декабря утверждает представленное Управлением иррегулярных войск и принятое военным советом “Положение о комитете для сооружения Грушевско-Донской железной дороги и пристани на реке Дон”. Государь утвердил и штат комитета в составе семи человек. Обязанности председателя комитета возлагались на атамана войска Донского.
Днем рождения СКЖД считается 29 декабря 1864 г. (10 января по новому стилю). В этот день на станции Новочеркасск состоялась торжественная церемония открытия железнодорожной линии протяженностью 66 вёрст от Грушевского посада (ныне - город Шахты) через Новочеркасск до станицы Аксайской (ныне - город Аксай) с отдельной веткой к угольным копям и пристанью на донском берегу.
Всего открылось пять станций - Грушевская, Атюкта, Максимовка, Новочеркасск, Аксай. На каждой из них были воздвигнуты вокзалы. В столице донского казачества Новочеркасске вокзал возвели двухэтажный каменный, в Аксае — временный деревянный, остальные вокзалы были одноэтажными, но капитальными - из камня.
Новая железная дорога была оборудована электромагнитным телеграфом с передачей сигнала по гальванизированной проволоке диаметром 4 мм, подвешенной на деревянных столбах с фарфоровыми изоляторами и устройствами для натяжения провисающих проводов. На станциях устанавливались телеграфные аппараты систем Морзе и Сименса. Все станции ограждались сигнальными железными дисками на деревянных столбах высотою 2,6 сажени.
Тягу поездов обеспечивали 4 паровоза «о шести ведущих колесах» с тендерами, в задней части паровоза устроена железная будка для машиниста. Для перевозки пассажиров и грузов дорога закупила 161 товарный, 2 багажных и 14 пассажирских (7 закрытых, 2 летних с навесом, 4 летних открытых) вагонов. Имелся грузоподъемный мост через Северский Донец у станции Каменская, кран на железнодорожном ходу на 370 пудов.
Тягу поездов обеспечивали 4 паровоза «о шести ведущих колесах» с тендерами, в задней части паровоза устроена железная будка для машиниста. Для перевозки пассажиров и грузов дорога закупила 161 товарный, 2 багажных и 14 пассажирских (7 закрытых, 2 летних с навесом, 4 летних открытых) вагонов. Имелся грузоподъемный мост через Северский Донец у станции Каменская, кран на железнодорожном ходу на 370 пудов.