1912年11月，一列头顶黑烟，肚子里烧着煤炭的小火车，喘着粗气，行驶在鲁北平原上，就在德州的老百姓惊讶于这个铁家伙是何方怪物的时候，津浦铁路全线通车了。
随着客流一年年攀升，货运一天天畅旺，铁路迅速取代了运河的航运地位。原先名不见经传的村庄，尚未开始憧憬未来的普通老乡，一夜之间被笔直的钢轨改变了生活。
津浦铁路全长1105公里，德州境内139公里，以枣庄市峄城区韩庄运河桥为界，分南北两段各设工程局建筑。南段勘测由英国总工程司德纪、北段由德国总工程司德浦弥勒分别负责，每公里造价9万元。1908年6月，德国人开始修建津浦铁路，设计标准为单线、蒸汽机车牵引，枕木大多购自美国和日本，未防腐。施工期间，德州至黄河北岸一段，材料从德州陆运，并自鹊山至禹城站间修运料便线62公里。
1910年，德州站建成。这是一座中西风格混合的两层建筑，高翘的宫殿式屋檐与西式的屋脊和烟囱和谐的搭配在一起，周边点缀的是一些很有年头的海棠。天大冷的时候，住在附近的穷苦人家常常躲进候车室，偎在火炉旁过夜。车站前的空地上，停放着一些拉送行李的车辆。站内的装卸均由脚行把持。为避免内部冲突，脚行把头将人员分为南货和北货两个班，每班四五十人，凡从南方运进或者向南输出的货物，由南货班负责，反之就由北货班负责。日军侵占时期，设立了国际运输公司德县出张所，控制了火车站、码头的装卸及城内的大部分运输业务，火车站周边建起了很多日本商行，兜售东洋货。
每当有客车要进站的时候，值班站长就用铁锤敲击挂在柳树上的一段铁轨，服务人员听到声音，从房间出来各就各位，检票后的旅客在站台排成一队准备上车。扳道员跳下站台，用力将道岔并在进站轨道上。旅客、货物就绪后，站在车尾的值班站长挥动右臂，举起绿色信号旗，吹响一直含在嘴里的铜哨子，司机看到信号，拉响汽笛，火车开动。
从1911年出版的《津浦铁路时刻里数价目表》上看到，天津总站至德州的列车每天一趟，8：34开出，13：12抵达沧州站，17：04至德州，平均时速仅为26公里。当时从天津至德州段的票价实行分级制，天津至沧州二等座3块大洋，三等座1.55块大洋，火车价格相当于同等距离水路运输价格的10倍。那时候，一个普通工人的月薪约3块大洋左右。
1936年2月10日至3月12日，侵华日军南满铁路建设局，派工程师赵七兆、赵宁会同当时的哈尔滨铁道学院教员松山信辅对德州至石家庄路线进行秘密勘测。卢沟桥事变后，为掠夺山西的煤炭，军事上沟通保定至济南间日军大本营，巩固其战略区，日军决定修建德石铁路。1940年7月1日开工修建，1941年2月15日交付华北株式会社运营。德州成为连接华北、华东的重要铁路枢纽。
此外，在1952年天津铁路局火车时刻表可以看出，当时津沪直客列车需要运行33.6个小时可达上海。
