Стройка железнодорожной линии являлась частью первой пятилетки, направленной на форсирование темпов развития торговой, сельской, промышленной инфраструктуры СССР.

В ходе строительства была проделана огромная агитационная работа – число добровольцев увеличивалось ежедневно, несмотря на суровые погодные и климатические условия. Работникам приходилось прокладывать пути по пустынным местностям, через горные массивы и близ выходящих из берегов рек.

Но сама идея создания магистрали, которая соединила бы Среднюю Азию и Сибирь появилась еще в позапрошлом веке – в 1886 году. 15 октября состоялось совещание городской думы в городе Алматы, на котором было решено созвать комиссию для анализа приобретения выгод от строительства дороги. Комиссия нашла ряд плюсов для проведения данной магистрали. В частности упрощение импорта и экспорта зерна и хлопка, а также военное присутствие России в регионе, граничащем с Китаем. Данная причина официально звучала как «предотвращение проникновения западноевропейского капитализма в Синцзян». 

Строительство железной дороги берет свое начало 15 сентября 1927 года со станции Семипалатинск, с другого конца путь проводился со станции Луговая 19 ноября того же года. Начальником стройки Турксиба был Шатов Владимир Сергеевич, получивший уже к тому времени большой организаторский опыт. Он принимал активное участие в революционном движении, но после поражения первой русской революции эмигрировал в Америку, где прожил десять лет. В 1921-22 годах его назначили военным министром и министром путей и сообщений в Дальневосточной республике, что фактически являлось ссылкой. Но позднее в 1932-1933 он стал заместителем наркома путей и сообщения и начальником Главжелдорстроя.

Быстрая смена кадров происходила как среди работников, которые могли быстро подняться по карьерной лестнице, так и среди руководителей высшего звена.

За организацией строительства Турксиба следил Сергей Витальевич Мрачковский. Но в 1936 году он был обвинен в саботаже строительства линии. Мрачковский был приговорен к смертной казни и расстрелян.

С другой стороны, стройка дала Советскому Союзу новые имена. На месте была организована школа для рабочих-строителей, одним из ее выпускников был Мухтар Каптагаев. Каптагаев быстро осваивал любую работу. Вскоре простой, неграмотный когда-то парень стал машинистом, а позднее и депутатом Верховного Совета СССР. Мухтар Каптагаев был награжден Государственной (Сталинской) премией СССР.  

Во время строительства магистрали функционировал специально созданный Комитет содействия строительству Турксиба, которое возглавлял Турар Рыскулович Рыскулов. В работе Комитета участвовало более 50-ти крупных ученых и профессионалов в деле железнодорожного строительства. Турар Рыскулов был объявлен врагом народа, став, как и многие, жертвой репрессивной машины, которая набирала обороты в 1930-х годах.

Большую работу в качестве инженера и начальника части пути Туркестано-сибирской магистрали проделал Тынышпаев Мухамеджан Тынышпаевич, которого пригласил в Комитет Турар Рыскулов. Но в 1932 году он был арестован, а спустя пять лет Мухамеджан Тынышпаев был расстрелян.

Первый паровоз выехал со станции Луговая и торжественно проехал через арку, которую специально соорудили на рельсах – она символизировала юрту. На разных сторонах арки было выведено «Туркестан» и «Сибирь». Над паровозом развевался кумач с надписью «Даешь Сибирь!»

Строительство Турксиба имело большое стратегическое значение для всего СССР, оно широко освещалось в прессе и в других культурных источниках.

В 1929 году вышел документальный фильм Виктора Турина «Турксиб», который был высоко оценен зарубежными критиками. 

Ильф и Петров сравнивали строителей Турксиба с Робинзоном Крузо, которого судьба выбросила на необитаемый остров. В начале стройки также не было жилых помещений, колодцев, полноценных дорог. Но можно сказать, что Робинзону было даже легче. У него была одна конкретная задача: спастись самому. Советские же робинзоны должны были проделать более сложную работу: построить новую железную дорогу протяженностью в 1442 километра. Кроме того, внимательные читатели в романе «Золотой теленок» могут узнать в Восточной магистрали знаменитый Турксиб.