По утвержденному 29 июля 1871 года плану, движение на линии Лозовая — Севастополь намечалось открыть в течение трех лет. Быстро построенный первый участок этой дороги Лозовая — Александровск с ветвью на Екатеринослав протяженностью 208 верст был открыт для грузового и пассажирского движения 15 ноября 1873 года. Жизнь подсказала: паровые дороги выгоднее конных во всех отношениях! Начавшееся развитие каменноугольного Донецкого, железорудного Криворожского бассейнов, металлургической, машиностроительной и других отраслей промышленности вызывали к жизни новые и новые рельсовые направления. На направлении Лозовая — Севастополь в эксплуатацию вводились: 23 июля 1874 года участок Александровск — Мелитополь — 105 верст, 14 октября 1874 года — Мелитополь — Симферополь — 228 верст, 5 января 1875 года открыт для движения поездов участок Симферополь — Севастополь — 72 версты. Дорога Лозовая — Севастополь длиной 614 % версты вступила в строй.
Уже первые годы эксплуатации Лозово-Севастопольской железной дороги показали, насколько несостоятельными были рассуждения тех, кто сомневался в выгодности ее строительства. Вот показатели за первые годы ее существования. Только за первые месяцы работы — ноябрь-декабрь 1873 года — перевезено более 215 тысяч пудов грузов и багажа, около 17 тысяч пассажиров, за что получена выручка более 35 тысяч рублей.
С вводом в эксплуатацию новых участков объем перевозок резко возрастал и в 1880 году составил 677 тысяч пассажиров и 23 миллиона 103 тысячи пудов груза. Основными видами грузов были лес, хлеб, уголь, идущие в Севастопольский порт и далее за границу, а также овощи, камень, соль.
Вновь построенная железнодорожная линия на протяжении длительного времени возглавлялась правлением общества Лозово-Севастопольской железной дороги (Н. Кульжинский, В. Кислановский, барон Н. Фредерикс, Л. Перль, директор от правительства князь В. Дондуков-Корсаков) и управляющим дороги Ф. Баталиным.
Техническая вооруженность вновь построенной железнодорожной линии Лозовая — Севастополь в современном понятии была далека от совершенства.
В путь были уложены отечественные рельсы, изготовленные Путиловским заводом (Петербург), и английские. Размер рельса по высоте составлял 114,3 и по ширине подошвы 101,6 миллиметра. Каждый погонный метр рельса весил 29,1 килограмма. Для сравнения скажем, что современный рельс типа Р-75 имеет высоту 192 миллиметра, а вес погонного метра — 74,4 килограмма. Качество тогдашних рельсов было низкое. В документах того времени писалось: «Стальные головки отделялись от остальной железной массы и приходилось менять ежемесячно до 200 штук рельсов».
