První plán překlenutí amerického kontinentu železnicí jako první předložil Sandorf Fleming v roce 1862. V politických kruzích se jimi začali zabývat v roce 1871, kdy kanadský premiér považoval za nutné zlepšit dopravní spojení, bez kterého by se podle jeho mínění nepodařilo připojit Britskou Kolumbii k nově vzniklé federaci.
Délka této tratě je 4700 km a vede od tichomořského pobřeží z Vancouveru na východ k Montrealu.

Území, na kterém měla být železnice postavena, bylo nejen obrovské rozlohy, ale i málo zalidněné a mělo nepříznivé geografické i klimatické podmínky. Byly zde i neprozkoumané oblasti a bylo tedy třeba zmapovat vysoké hory i rozsáhlé a hluboké bažiny. Náklady na projekt byly odhadovány na 100 miliónů dolarů, které však nebyly.
Práce byly zahájeny až v roce 1881, kdy se trať začala stavět západně od Winnipegu. Generálním ředitelem byl jmenován Cornelius Van Horne, který měl velké zkušenosti se železnicí. Ten ihned najal 3000 mužů, sehnal 4000 koní a zahájil práce. Do zimy postavili asi 670 km tratě, přičemž ale vlastně nikdo nevěděl, kam trať vede a kudy pokračovat. Úkolem hledat cestu dál a prozkoumávat území byl pověřen major A. B. Rogers. Cesta, kterou se svou skupinou nalezl, nese jeho jméno.
Začaly však docházet peníze a tak stavitelé v oblasti Kicking Horse postavili provizorní trať s několikanásobně větším převýšením než bylo dovoleno. Vznikl tak ve špatném smyslu proslulý 12 km dlouhý úsek Big Hill. Hned první vlak, který se jej pokusil vyjet, vykolejil, spadl do řeky a zahynuli tři lidé. Z toho důvodu zde byla zavedena nepřetržitá lidská obsluha a byly zavedeny přísné kontroly. Objížďka tohoto nebezpečného úseku, který byl postrachem strojvůdců i cestujících, byla postavena až v roce 1909.

Na další problémy se narazilo na severním břehu jezera Lake Superior. Byla zde neobyčejně tvrdá skála, tuhé zimy a obrovský počet hmyzu. Na proražení těchto skal bylo potřeba zřídit tři továrny na dynamit, z nichž každá vyráběla tunu výbušniny denně. Na tomto úseku pracovalo v roce 1884 asi 15 000 mužů.
Celá stavba probíhala za neobyčejně krutých podmínek. Například na úseku u jezera Lake Luise v Albertě činila mzda dělníků 1 až 1,5 dolaru za 10 hodinovou směnu, což je dnes považováno za hranici bídy. Živili se boby, ovesnou kaší, brambory a naloženým masem. Z nedostatku vhodné potravy trpěli kurdějemi.
V roce 1885 se stavba chýlila ke konci, ovšem finanční prostředky také. Hrozila finanční katastrofa. Na jaře zde vypuklo povstání bílých osadníků podporované indiány. Na místo byla poslána ozbrojená jednotka - 3 300 vojáků právě po železnici. Van Horne předpokládal, že vláda neodmítne podpořit projekt, který pomůže potlačit protesty. Povstání bylo krutě potlačeno, ani pak však vláda nechtěla finančně pomoci. Mělo být splaceno 400 000 dolarů. Hodinu před vypršením splatnosti prosadil jeden z věřitelů Pacifické dráhy na zasedání parlamentu dotaci.
Práce skončily v průsmyku Eagle v listopadu 1885.