Строительные работы начались в мае 1868 года. Вот как описывали их «Харьковские губернские ведомости» в июньском номере:
«Успешность производства этих работ в течение мая превзошла все ожидания строителей, этому способствовала сухая погода. В июне окончательно была установлена телеграфная линия. К месту, где предположено построить Харьковскую железнодорожную станцию, безостановочно происходит подвоз необходимых материалов».
В феврале 1869 года на станции Харьков «вчерне» были уже построены здания мастерских, паровозных сараев, водоподъемных зданий, «прибыли из-за границы инструменты и оборудование для мастерских, половина поворотных кругов, из числа подвижного состава доставлено 9 паровозов, 7 пассажирских, 550 товарных вагонов; к открытию движения начали доставляться каменный уголь, антрацит, дрова…». Двадцать второго мая в Харьков прибыл первый поезд, в котором приехала «приглашенная строителем дороги публика» и представители власти – курский и харьковский губернаторы. Уже упомянутые ранее «Харьковские губернские ведомости» освещали прибытие поезда:
«…состав приветствовали восторженными криками многочисленные толпы народа, расположившиеся на станции и вблизи нее на протяжении нескольких верст. Преосвященным Германом с духовенством совершено было благодарственное молебствие, и затем строителем дороги был предложен участвовавшим в торжестве завтрак».
Впрочем, это еще нельзя было назвать официальным открытием дороги. Сама дорога была «еще свежа: шпалы не успели почернеть, насыпь рыхлая, песок между рельсами не улегся, из-за оседания вагоны делают на ходу вертикальные уклоны…».
Специальная комиссия Министерства путей сообщения должна была провести испытание железнодорожных путей и уже по его итогам либо открыть движение, либо рекомендовать дополнительные строительные работы до полного завершения строительства.
Вот как описывали эти проверочные мероприятия «Харьковские губернские ведомости»:
«…комиссия, назначенная министром путей сообщения, производила испытание прочности железного моста через реку Лопань, на шестой версте от Харькова по железной дороге в Курск. Не довольствуясь подробным осмотром береговых устоев и составных частей моста, комиссия для полного убеждения в устойчивости сооружения признала необходимым испытать прочность моста под воздействием наибольшей тяжести. Для этого на мост предварительно были взведены самым медленным ходом три локомотива с тендерами, наполненными водой и дровами; эксперимент длился 22 минуты. В первые три минуты ферма моста прогнулась на 1/4 вершка, потом мост начал выпрямляться, приняв горизонтальное положение. Результат этот более чем благоприятен».
Приемка Курско-Харьковской дороги была завершена 3 июля 1869 года. Правительственная комиссия подписала акт, разрешающий пассажирское и товарное движение между Курском и Харьковом с 6 июля 1869 года.