A Estrada de Ferro Central do Brasil foi uma das principais ferrovias do Brasil, ligando as então províncias do Rio de Janeiro, São Paulo, Minas Gerais e a então capital do país. Anteriormente à Proclamação da República, em 1889, a ferrovia denominava-se Estrada de Ferro D. Pedro II.
Em 9 de fevereiro de 1855, o Governo Imperial firmou contrato com o engenheiro britânico Edward Price para a construção da primeira seção de uma estrada de ferro que visava promover, a partir da cidade do Rio de Janeiro, no então Município Neutro, uma completa integração do território brasileiro sobre trilhos.
Foi então organizada a Companhia de Estrada de Ferro D. Pedro II, sob a direção de Christiano Benedicto Ottoni. O projeto mestre tinha como objetivo a construção de uma espécie de "espinha dorsal" entre o Rio de Janeiro e a estação de Belém em Japeri, na Província do Rio de Janeiro, que teria conexões com todas as regiões do Brasil através de ramais a serem construídos pela própria companhia, ou, por meio de outras ferrovias.
As obras começaram em 11 de junho de 1855 e, em 29 de março de 1858, foi inaugurada a seção que ligava a Estação Aclamação (na cidade do Rio de Janeiro) à Freguesia de Nossa Senhora da Conceição de Marapicu, atual município de Nova Iguaçu. A igreja da Paróquia Nossa Senhora da Conceição de Marapicu data de 1736 e foi tombada por sua importância cultural para a cidade de Nova Iguaçu, e está situada no alto de uma colina circundada pela estrada de Madureira e se destaca na paisagem. O acesso é feito por caminho calçado de pedras. Com espaços amplos ao seu redor, a fachada é simples, de frontão triangular. (Fonte mapa de cultura RJ).
Nessa época havia cinco estações: Campo (atual Central do Brasil); Engenho Novo; Cascadura (todas no Município Neutro); todos as Freguesias e Distritos de Nova Iguaçu; e também Maxambomba (atual Centro de Nova Iguaçu), na Província do Rio de Janeiro. Em 8 de novembro do mesmo ano, a estrada de ferro se estendeu até Belém (atual Japeri), no sopé da Serra do Mar.
Em 1860, foi concluído o Ramal de Macacos (atual Ramal de Paracambi), a partir de Japeri, que era o ponto de partida para que a Estrada de Ferro D. Pedro II subisse a Serra do Mar.
Em 12 de julho de 1863, os trilhos chegaram a Rodeio (atual Engenheiro Paulo de Frontin) e no ano seguinte, à região fluminense do Vale do Paraíba. O primeiro trem de passageiros alcançou Barra do Piraí em 9 de agosto de 1864.
Após a conclusão da transposição da Serra do Mar, a linha se bifurcou em Barra do Piraí, com a linha tronco, chamada Linha do Centro, seguindo na direção de Entre Rios (atual Três Rios) e tendo como destino a Província de Minas Gerais; e o Ramal de São Paulo, que seguiu à margem direita do Rio Paraíba do Sul com destino a Província de São Paulo.
Em Entre Rios (atual Três Rios, onde chegou em 13 de outubro de 1867), a Estrada de Ferro D. Pedro II encontrou-se com a Estrada de Rodagem União e Indústria, inaugurada em 1861. Essa estrada ligava Petrópolis a Juiz de Fora. A partir dali, seguiu para outros municípios da província mineira, alcançando Queluz de Minas (atual Conselheiro Lafaiete) em 1883.
O chamado Ramal de São Paulo, seguiu à margem direita do Rio Paraíba do Sul, até Porto de Cachoeira (atual Cachoeira Paulista), passando por Queluz e Cruzeiro, já na Província de São Paulo. Este trecho seria concluído em 1874, com as composições da Estrada de Ferro D. Pedro II alcançando a estação construída no povoado Santo Antônio da Cachoeira, no Porto de Cachoeira em 20 de julho de 1875.
A ligação entre Cachoeira e a capital da província paulista, chamada Estrada de Ferro do Norte seria construída posteriormente pela Companhia São Paulo e Rio de Janeiro, num trecho de 231 km, inaugurado em 8 de julho de 1877.
Em 1880, foi construído um pequeno ramal próximo à estação Dom Pedro II para atingir o Porto do Rio de Janeiro, com dois túneis e uma estação chamada Estação Marítima.
Quando da Proclamação da República, em 1889, a Estrada de Ferro D. Pedro II teve seu nome alterado para Estrada de Ferro Central do Brasil (mudança oficializada a 22 de novembro desse ano).
A nova organização deu sequência aos trabalhos de ampliação na malha. Em 1895, os trilhos que seguiam por Minas Gerais chegaram a Estação General Carneiro e se bifurcaram em direção a Belo Horizonte e Sete Lagoas.
Em 1896, a E. F. Central do Brasil incorporou a Estrada de Ferro do Norte da Companhia São Paulo e Rio de Janeiro, que ligava a capital paulista a Cachoeira Paulista, com o propósito de alargar a bitola e unificar as duas linhas como continuação do Ramal de São Paulo (ver: Bitolas ferroviárias no Brasil).
A unificação permitiu a E.F. Central do Brasil atravessar toda a região do Vale do Paraíba e chegar a Estação do Norte (atual Estação Brás) na capital paulista, onde a ferrovia se conectava com a Estrada de Ferro Santos-Jundiaí.
No início do século XX, a ferrovia já havia consolidado a interligação da então capital federal Rio de Janeiro, e as capitais estaduais Belo Horizonte e São Paulo.
No decorrer do século XX, a Estrada de Ferro Central do Brasil continuou sendo ampliada, especialmente com a incorporação de ramais já existentes. Contudo, algumas das estradas de ferro encampadas eram deficitárias, prejudicando muitas vezes os lucros alcançados nas linhas principais.