初衷是联邦政府为了实现对1871年不列颠哥伦比亚省加入联邦时的承诺,后成为J.S.麦克唐纳保守党政府国家政策的内容之一。1872年,以休·阿伦为首的太平洋铁路公司与保守党政府签订铁路建设合同。1873年保守党因太平洋丑闻下台后,公司解散。1875年,自由党政府开始修建从苏必利尔湖西岸边的威廉堡(桑德贝)向西的线路。1881年2月16日,新的太平洋铁路公司组建,根据签订的合同,从保守党联邦政府获得2500万加元和铁路沿途1012万公顷土地的资助;其他优惠包括不出售的土地免税20年;无偿获得车站、仓库等铁路用地,免征建设和运用材料进口税等。
1881年,铁路正式开工兴建,以威廉堡为界分东西两大段。东段从威廉堡向东沿着大湖区至萨德伯里后,一直通向渥太华,再到蒙特利尔。西段从威廉堡向西穿过草原地区和落基山,最后到太平洋海岸的穆迪港。1885年11月7日,在落基山脉的克莱拉奇,打入铁路的“最后一颗道钉”,标志着加拿大太平洋铁路完工。1886年7月4日,第一列火车从蒙特利尔经过6天的运行抵达穆迪港。此后,铁路不断延伸。1887年5月,公司以获得1万多亩土地为条件,把铁路从穆迪港延伸到温哥华。在蒙特利尔以东,公司于1890年租用新不伦瑞克的铁路,同时建设了穿过美国缅因州的国际铁路,将蒙特利尔与大西洋海岸的圣约翰连接起来。这样,整个加拿大太平洋铁路从圣约翰至温哥华,全长4667千米。此后,太平洋铁路通过修建或收购许多支线铁路,将重要的城镇和矿藏连接起来,公司的经营规模越来越大。
在铁路修建过程中,公司招募了上万名中国广东省的华工,他们在穿越落基山脉的险峻地带劈山架桥,很多人付出了生命,对加拿大太平洋铁路的建设做出了重要贡献。铁路的建成在开发西部、促进加拿大自治领的统一和经济繁荣方面发挥了重要作用。