Piatra de temelie a gării a fost pusă la 10 septembrie 1868 în prezența lui Carol I, pe un loc ales de domnitor.
Terenul pe care se află Gara de Nord a fost în proprietatea boierului Dinicu Golescu, fiind cumpărat de statul român de la Zoe Racoviță, nepoata lui Golescu și soția diplomatului și inginerului britanic. Locul fusese primit drept zestre de Zoe la căsătoria cu Effingham Grant.
Din 13 septembrie 1872, când s-a inaugurat această gară, s-a dat în exploatare circulația feroviară pe linia Roman–Galați–București–Pitești.
Stația a fost denumită inițial Gara Târgoviștei (pentru că artera numită astăzi Calea Griviței se numea pe vremea aceea Calea Târgoviștei) urmând ca în 1888 să ia denumirea actuală.
La 1877 a găzduit primirea țarului Alexandru al II-lea al Rusiei, venit la București într-o vizită oficială.
Gara Târgoviștei este pusă pe harta internațională feroviară la 8 iunie 1883, când sosește aici primul tren „Orient Express“.
Gara de Nord a primit în 1922 și trenul mortuar ce a adus trupul neînsuflețit al prim-ministrului, Take Ionescu.
În 1932 se finalizează ceea ce astăzi cunoaștem cu toții sub forma „la coloane“. Astfel, noul imobil dispunea de o fațadă monumentală, cu un stil neoclasic modern, dominată de porticul format din șase coloane de mari dimensiuni.
Sculptorii Corneliu Medrea şi Ion Jalea ridică un monument dedicat eroilor ceferişti din Primul Război Mondial.
Gara de Nord nu este cea mai veche din București.
Gara Filaret este una dintre cele mai bătrâne clădiri din Capitală. A fost inaugurată în anul 1869, iar în 1960 guvernul comunist a transformat-o în autogară.
