打通铁路即今大郑铁路南段大虎山（大虎山站原名打虎山站，1926年打虎山站改名为大虎山站）至通辽部分，这条铁路的修建和奉系军阀首领张作霖有直接关系。

当时，张作霖掌握东北政权后，深感东北京奉铁路（今京沈铁路）为中国所有，可以自主控制，但另外两条铁路干线——中东铁路和南满铁路却分别控制在俄国人和日本人手里，这对自己的统治非常不利。而且，日本侵略势力在东北迅速扩张，陆续提出所谓的“满蒙五路权”“满蒙四路权”“新的满蒙五路权”“两路两港”等计划，如不及时采取措施，局面将更难收拾。

在这种情况下，张作霖对日本帝国主义的侵略活动进行了抵制。为了粉碎日本帝国主义垄断东北铁路的阴谋，1924年4月，他成立了东北交通委员会，着手筹建东北铁路网，修建了打通铁路。1927年，打通铁路全线通车时，沿途建有黑山、秦家屯、八道壕、芳山镇、王屯、新立屯、么荒、十家子、塔北、泡子、五峰、彰武、新兴垄冯家、清泉、章古台、阿尔乡、甘旗卡、北甘旗、伊胡塔、巴胡塔、衙门营、木里图、通辽西、通辽25个车站，全长254.7千米。打通铁路和奉海铁路就是在这种背景下修建的。

张作霖筹建东北铁路网的目的，一方面是利用自筑铁路的收入，解决自己的经济困难和军费需要；另一方面也是为了加强自己在东北地区的统治。出于这样的目的，他首先在东北修筑了与南满铁路平行的打通铁路。打通铁路南段打虎山（今大虎山）至八道壕煤矿（张作霖所有）段早在1921年9月就开始修建，至1922年12月完工，当时叫虎壕铁路，是供应京奉线（今京沈线）燃料的运煤铁路。1923年春，铁路自八道壕向北展修。1925年8月，铁路修到粮食聚集地新立屯，没有引起人们的注意。1925年9月，当日本方面忽闻中国方面正在赶修新立屯向北至彰武和通辽的铁路时，尤为不满，认为打通铁路的修建违反了1905年12月22日两国政府缔结的条约：“清政府同意以保护南满铁路之利益为目的，在未收回该铁路之前，于该铁路附近不得铺设与其并行之干线或损害该铁路利益之支线。”为维护其在满蒙的特殊利益，日本派人向张作霖提出抗议，表示日本方面“不能漠视”这种不利于满铁平行线的计划，要求中国方面“停止现在进行中之工程”。对日本的无理干涉，张作霖置之不理，采取不予答复的拖延办法，同时下令抓紧赶修，顶着压力建成了这条铁路。自彰武以北至通辽段全是沙漠地带，工程较易。1927年10月，打通铁路全线通车，1927年11月15日，开办临时营业，京奉铁路列车首次开抵通辽站。

打通铁路的修建是张作霖对东北交通事业的主要贡献之一，但是打通铁路通车不到一年，1928年6月4日5时30分，张作霖自京返奉的专车抵达皇姑屯附近京奉铁路与南满铁路交叉点的三洞桥桥洞时，日本人预先埋设的炸药突然爆炸，张作霖被炸成重伤，因流血过多送到帅府旋即殒命，终年54岁。

打通铁路通车后，与四洮铁路郑通支线接轨。这样，京奉、四洮、洮昂铁路以及在1928年开始修建的齐克铁路就可以办理货物联运了。这4条铁路联通起来，大大推动了东北地区经济的发展。

打通铁路作为我国自营铁路，与日本经营的南满铁路相抗衡，与沈吉铁路东西呼应，对抵制日本帝国主义的经济侵略起到了重要的作用。