Идея постройки железной дороги для связи Туркестана и Сибири возникла ещё в 1886 году. 15 октября 1896 года городская дума города Верного (Алма-Ата) приняла решение создать комиссию для определения выгод от строительства линии. Комиссия подтвердила целесообразность строительства. Предполагалось, что линия усилит военное присутствие России в пограничном с Китаем регионе, а также существенно упростит вывоз хлопка из Туркестана в Сибирь и доставки дешёвого семиреченского и сибирского зерна — в Туркестан. Межминистерский комитет в 1906 году постановил выделить деньги на строительство линии Барнаул — Семипалатинск — Верный — Луговая — Арысь. В1907 году изыскания были проведены на местах. На юге, от станции Арысь до реки Или, изыскательские работы шли под руководством инженера Голембиовского, а на севере со стороны Семипалатинска изыскания вела группа инженера Глезера. Специальная группа во главе с инженером Струве провела статистическо- экономические исследования в этом районе, что нашло отражение в трудах комиссии по исследованию района Туркестано-Сибирской дороги за 1909 год. В те же годы под руководством инженера Адрианова были проведены изыскания нескольких вариантов соединительных линий от Транссиба к Семипалатинску. Алтайская железная дорога от Ново-Николаевска до Семипалатинска была сдана во временную эксплуатацию 21 октября 1915 года, а в постоянную — в 1917 году, в разгар Первой мировой войны. Одновременно на юге строилась Семиреченская железная дорога от станции Арысь до Алма-Аты. События Октябрьской революции остановили её строительство на станции Бурное. И только в 1921-м году железнодорожная линия пришла в Аулие-Ату (ныне Тараз).