贵昆铁路东起贵州省贵阳市，西经安顺、六枝、水城、树舍、宣威、沾益、曲靖等市县到达云南昆明市，全长639公里。它东与湘黔、黔桂、川黔铁路相接，西与成昆、昆河（又名滇越）铁路相连，是云、贵、川三省和祖国各地紧密联系的纽带。
贵昆铁路由铁道部第二勘测设计院设计，铁道兵第一、五、六、七师和铁道部第二工程局担任施工，并有滇黔两省10万民工和煤炭、冶金系统部分工程队（1964年底撤走）参加。1958年8月展开施工。1961年贯彻国民经济调整方针，缩短基本建设战线，工程陆续缩减，转入重点工程施工。后又于1964年8月全面展开施工，1966年3月在观音岩大桥接轨通车，1966年7月1日交成都、昆明铁路局接管，1970年12月交付运营。国民经济建设第二个五年计划期间，国家将滇黔铁路、内昆铁路列入修建计划。1962年铁道部确定滇黔铁路贵阳至树舍段和内昆铁路树舍至昆明段合并，称贵昆铁路；该线建成后，沿线工矿企业发展很快，运量急剧增加，1980年进行了电气化改造；贵昆铁路对发展国民经济，开发贵州省煤炭工业、云南省有色金属工业和森林、水力资源，加速西南地区的建设，加强民族团结巩固国防具有重要意义。
贵昆铁路全线位于云贵高原，海拔高度贵阳为1100米，水城为1800米，水城至昆明间在2000米左右。水城至宣威为乌蒙山区，高山深谷，陡壁悬崖，地形险峻，重点工程密集。其中水城至木嘎段桥隧相连，工程尤为艰巨。该段线路长74公里，桥隧延长42.3公里，为正线长度的57%。天生桥桥长526米，桥墩高50米，桥下有暗河急流。梅花山隧道全长3968米，它是西南地区海拔最高的铁路隧道，也是贵昆线上最长的隧道，全长3986米的隧道从海拔2700多米的梅花山腹中穿过，被称为贵昆铁路的咽喉要道。
铁道兵部队于1958年就投入贵昆铁路的施工。当时，贵阳至树舍属滇黔线，树舍至昆明属内昆线。铁六师负责贵阳至树舍295公里地段，10万民工配属施工；铁五师负责威宁至下马房142公里地段。云南军区公安内卫二团和步兵一二五团及4.7万民工配属施工；铁一师负责下马房至昆明233公里地段，云南军区步兵一一五团及3.3万民工配属施工。施工高峰期，总人数达20万人。
铁六师担任的滇黔线，根据国家关于首先修建东段贵阳至六枝间150.9公里的安排，于1958年8月开工。这段工程的重点是岩脚寨隧道，全长2715米，1961年基本建成。1962年3月，国家决定安顺以西路段停建，同年6月，六师奉命调离贵州，全部工程移交贵阳铁路局接管。
昆明至沾益段156.8公里原为米轨铁路，要按准轨标准进行改建；沾益至宣威段82.6公里为新建。这两段由铁一师施工，下部建筑于1959年底基本完成，1960年3月由昆明向北铺轨。铁五师担负修建的宣威至威宁段137.4公里，由于计划多变，加之滇黔线的接轨点迟迟未定，使施工受至很大影响。
水城至树舍42.2公里为滇黔线的一段，先由第六师负责，1959年梅花山隧道等重点工程开工。1960年初线路 改走金钟接轨方案，梅花山隧道停建。1962年铁道部确定滇黔线与内昆线仍在树舍接轨。1963年铁五师接管梅花山至观音岩段施工任务，梅花山隧道继续施工。
1964年8月，为了加快西南地区战略后方的建设，中央决定成立西南铁路建设总指挥部，并建立工地指挥部对成昆、贵昆、川黔3条铁路干线建设实施统一领导。铁道兵部队和铁道职工共30多万人，展开了西南铁路建设大会战。9月，中央作出贵昆铁路于1966年修通的决定。当时，这条铁路未完工程主要在六枝、水城到树舍间，剩余工程量较大，成为能否按期和提前通车的关键。因此，在兵力部署上作了适当调整，除铁一、五师继续在原管区施工外，另调铁七师和铁道部第二工程局参加施工。以水城为界，水城以东至六枝由第二工程局负责，水城以西至树舍由铁七师负责（其中，梅花山隧道仍由铁五师继续施工）。在任务重，时间紧，条件差的情况下，各级领导和机关人员深入现场，帮助工作，部队斗志昂扬，艰苦奋战，重点工程进展迅速。
贵昆铁路站点和里程
城市名 距起点距离(公里)
贵阳 0
安顺 97
六枝 153
六盘水 249
宣威 381
曲靖 482
昆明 639