嫩林铁路位于大兴安岭，南起嫩江，经大杨树 、加格达奇、林海、塔河、盘古、樟岭、劲涛、图强、西林吉至古莲，全长677公里。由铁道部第三勘测设计院设计，铁道兵第三、六、九师施工。嫩江至塔河段于1964年8月17日重点开工，1966年10月31日加格达奇至塔河段轨通车；1967年6月28日，嫩江至加格达奇段铺轨通车；塔河至樟岭段于1966年开工，1968年12月铺轨通车；樟岭至古莲段于1970年开工，1972年8月15日铺轨通车。
嫩林铁路对开发林区，发展少数民族地区工农业生产，巩固边疆具有重大意义。为开发大兴安岭林区，中央决定采用建设大庆油田艰苦创业的经验，集中力量在大兴安岭林区组织会战，以林业部和铁道兵为主，会同其它有关部门，共同完成这一艰巨任务。国家经委于1964年1月21日召集有关部门开会，研究开发大兴安岭林区的问题。会后，由林业部、铁道兵共同向国家经委并中央书记处上报了《关于开发大兴安岭林区的报告》。
1972年2月10日，中共中央、国务院以中发92号文件批准同意这个报告，还同意设立开发大兴安岭会战指挥部。指挥部由林业部直接领导，同时受黑龙江省委和内蒙古自治区党委领导。担负施工的铁道兵部队，同时受铁道兵党委领导。5月22日，中央军委通知：由铁道兵担负大兴安岭林区会战的部分任务，并抽调188名干部和78名战士参加林区会战指挥的工作。6月，会战指挥部在加格达奇成立。遵照中共中央、国务院、中央军委的指示，铁道兵党委决定第三、六、九师参加铁路会战。