В связи со строительством горнозаводской железной дороги в конце ХIХ века значение Кунгура как крупного экономического центра стало падать. Инженерные изыскания по поводу строительства железной дороги на Екатеринбург велись уже в 1902 году. Кунгурская городская Дума неоднократно выходила с ходатайством перед Пермской городской Думой и Пермским биржевым комитетом о проведении железной дороги именно через Кунгур. Была избрана специальная комиссия, которая призвана была вести все дальнейшие дела и переговоры по поводу строительства дороги. Членом комиссии Ф.Ф. Скурским были составлены докладные записки на имя министра путей сообщения и министра финансов, так как развитие промышленности г. Кунгура было тесно связано с интересами этих ведомств. Дума единогласно одобрила редакции докладных записок, при этом "выразила желание и готовность, что если железнодорожная станция будет устроена близ черты города, то потребное для станции количество земли будет отведено городом безвозмездно”.
27 февраля 1903 года Кунгурская городская Дума на своем заседании слушала доклад городской Управы о поездке в С.-Петербург представителей г. Кунгура для ходатайства о проведении железной дороги через Пермь и Кунгур, далее на Екатеринбург и Курган. В состав делегации вошел инженер путей сообщения А.Г. Агеев, который отправлялся в С.-Петербург за свой счет, и городской голова А.А. Малиев. 19 марта они официально были представлены начальнику железнодорожного транспорта при Министерстве Финансов Действительному Статскому Советнику г. Циглеру как представители г. Кунгура в правительственной комиссии по вопросу проведения железной дороги. 20 марта в ж/д департаменте состоялось заседание комиссии. Было указано на то, что направление железной дороги на Кыштым невыгодно, так как не дает выход сибирским грузам, идущим от Тюмени, и требовало новой ветки от Красноуфимска до Екатеринбурга. Это было самое дорогое и длинное направление.
Второе направление Пермь-Кунгур-Красноуфимск-Екатеринбург-Шадринск-Курган тоже было дорогое и длинное. Таким образом, для обсуждения остались 2 варианта железной дороги: северное – Чапца-Кунгур-Екатеринбург-Шадринск-Курган, и южный – через Осу, вместо Кунгура. После того, как члены комиссии ознакомились с данными инженерных изысканий 1902 года, выяснилось, что северное направление дешевле южного на 9 млн. рублей и короче на 23 версты. Каждому члену делегации было представлено слово. А.А. Малиев в своем выступлении затронул все положительные моменты строительства железной дороги через Пермь и Кунгур. Далее выступил А.Г. Агеев, который дал краткую характеристику экономическому развитию города, подчеркивая, что в прошлом город имел богатую и развитию промышленность, благодаря Сибирскому тракту. Затем экономика города стала падать. Крупнейшие в России чайные фирмы кунгурских купцов Губкина-Кузнецова, Грибушиных были перенесены в Москву и Пермь, закрыт пароходостроительный завод Гакса, исчезло салотопенное и свечное производство. Большая часть населения г. Кунгура была связана с кожевенной промышленностью.Кунгурский рынок – центр тяготения хлебных соседних уездов, центр обмена между Центральной частью России и Сибирью. Вопрос о строительстве железной дороги для Кунгура равносилен вопросу "быть или не быть”. Записки сообщений были представлены к делам вместе с запиской пермского биржевого комитета. Затем представителям Кунгура были заданы вопросы: "Откуда получают грузы и останутся ли они в распоряжении дороги, будет ли их количество возрастать?” А.А. Малиев пояснил, что все грузы – канаты, хлеб, овес, чай, строительные материалы, мануфактура пойдут по железной дороге, количество их будет возрастать. О необходимости строительства железной дороги через Кунгур была помещена статья в газете "Российские ведомости”.

23 июня 1904 года вопрос о строительстве железной дороги был решен под председательством Его Императорского Величества. Направление дороги Пермь-Заимки Пермской железной дороги через Кунгур на Екатеринбург. Общая оценочная стоимость дороги была утверждена Государственным Советом в 1906 году и определена в общую стоимость 34 622149 рублей. Дорога сооружалась подрядным способом, лишь часть хозяйственным способом через мелких подрядчиков. Подряд на строительные работы гражданских построек на торгах выиграл подрядчик Кроль, который и занимался строительством железнодорожного вокзала г. Кунгура. Городская Дума и городской Голова ходатайствовали о приближении к городу вокзала. Были выдвинуты условия строительства дороги в интересах города: устройство путепровода на пересечении Якимовской улицы, где шел тракт на Красноуфимск. Устройство путепровода предполагалось также на продолжении Сылвинской улицы (для прохождения дороги на кладбище и казармы, на местные пристани на р. Ирени). По этой дороге будет проходить много грузов: хлеб и масло из Осинского уезда, строительный и дровяной лес, алебастр и бутовый камень. Ежегодно проходило до 2 тысяч голов скота, проезд нужен был и в ярмарочные дни. Городские власти хотели бы приблизить по возможности станцию к городу Кунгуру, чтобы подъезд к пассажирскому транспорту, вокзалу, товарному двору и платформам был сделан вдоль по улице ст. Кунгур параллельно линии железной дороги. Просили, чтобы Кротовское озеро не засыпалось и не ограждалось, так как оно необходимо на случай пожаров.
Начальником работ по постройке железной дороги был назначен г. Быховец. Интересы города были учтены, водопровод строился таким образом, чтобы им могли пользоваться жители г. Кунгура, для чего город принял на себя часть расходов по строительству. При строительстве железной дороги в черте города был вырублен сосновый лес (за 1,5 мес. Было вырублено и вывезено 1611 шт.). Кунгурская мещанская управа обратилась с ходатайством об отпуске нуждающимся мещанам для своих нужд вырубленного леса по установочной цене, отпуск сучьев - бесплатно.
В июле 1906 года Кунгурская городская Дума ходатайствовала перед начальником работ по строительству железной дороги об устройстве коренного депо при станции Кунгур. Устройство депо при станции Кунгур городская Дума находит настоятельной необходимостью, «потому что г. Кунгур является промышленным пунктом, где сосредотачивались из Красноуфимского, Осинского уездов главные склады хлеба, овса, кудели, конопляного и льняного семя и строительных материалов; в широких размерах развито кожевенное производство, продукцией которого производится крупная торговля с Сибирью. С перенесением депо в какой либо другой пункт уезда, несомненно возникнут новые рынки в окрестностях депо и этим подорвут интересы города. Кроме того, в г. Кунгуре имелось техническое училище, воспитанники которого с устройством депо при станции Кунгур найдут широкую возможность практически развивать круг своих знаний. В ответном письме в Кунгурскую городскую Думу о начале работ по строительству железной дороги прозвучал ответ: "Коренное депо на станции Кунгур будет построено действительно с правой стороны линии считая от Перми. На устройство мастерских при них отпускается 32 619 руб. 52 коп.”

В 1906 году был составлен проект пассажирского здания (вокзала) площадью 197,11 кв.саж. на станции Кунгур. Начальником работ был инженер Быховец, старший инженер – Е. Еранилевич. План фундамента пассажирского здания станции Кунгур включал в себя залы I,II и III класса, помещения для багажного отделения, телеграфа, касс, дежурных по станции, жандармерии, кухни III класса, ламповой, конторы начальника станции, кабинета начальника станции, буфета, уборных. На первом этаже размещались залы I и II класса, полы которых выложены паркетом, столовая (пол - плитка), зал III класса (пол – асфальт, плитка), жандармерия (пол - дерево), кухня III класса (асфальт), ламповая, касса, телеграф, контора и кабинет начальника станции (дерево), вестибюль, багажный зал (плитка), помещения для дежурных и почты (дерево), малое багажное отделение (асфальт), проходы (плитка), дамские и мужские уборные (паркет, плитка), комнаты буфета (паркет, дерево).
На строительство железной дороги были выделены кредиты, которые были переведены в распоряжение начальника Пермской железной дороги. 29 октября 1909 года вышел приказ за № 209 по Пермской железной дороге о присоединении с 1 ноября 1909 года линии Заимка-Кунгур-Екатеринбург к Пермской железной дороге и об открытии с тоже числа на означенной линии временного движения. Подписал приказ начальник отделения г. Топорнин. Первыми поездами были назначены 1 ноября 1909 года поезд № 3а от Екатеринбурга до Заимки и № 28 от Заимки до Екатеринбурга. В состав означенных поездов входило по 1 вагону багажному, почтовому, мискету I и II класса, по 2 вагона III класса, и по 3 вагона IV класса. С 2 ноября назначалось в постоянное обращение почтово-товарного и пассажирского поездов № 3а и 4а. Возможно пополнение состава транзитными вагонами в хвост поезда. Скорость для пассажирских поездов не должна была превышать 35 верст в час, для товарных 30 верст в час. Линия подразделялась на 2 участка: Заимка-Шаля и Шаля-Екатеринбург, подчинялась надзору 1-го ревизора движения г. Сморагдову, проживающему на ст. Кунгур. На должность ревизора ХVII участка назначен был инженер Акатнев, также проживающий на ст. Кунгур. Начальником депо ст. Кунгур был назначен инженер Девашев, ревизор тяги – инженер Трушков. На ст. Кунгур были назначены 2 сменных и 2 полусменных поста стрелочников.
29 октября 1909 года согласно приказу № 121 по Пермской железной дороге вновь присоединяемая Пермь-Екатеринбургская железная дорога в отношении жандармско-полицейского надзора разделена на 2 жандармско-полицейских отделения: Кунгурская штаб-квартира начальника отделения в г. Кунгуре и в Екатеринбурге.

Итак, дорога была построена. Ее протяженность была 355083 версты, стоимость дороги вышла в сумму 35728952 руб. 60 коп. Первый паровоз в Кунгуре встречали торжественно, прибыло высокое начальство. На вокзале продавали сувениры, напитки и закуски.
Значение дороги было велико. Она сокращала пробег грузов от Екатеринбурга, Тюмени, Челябинска и всей Сибирской железной дороги до С.-Петербурга на 117 верст. Выдающееся значение этой дороги для торговли заключалось в том, что она давала свободный выход Сибирским и Уральским грузам на Запад и являлась важнейшим фактором развития экономической жизни Сибири и Урала.