1973年12月29日，晚年的毛主席在会见尼泊尔国王时，对这位隔着青藏高原的邻国国王说：“中国将修建青藏铁路，不仅要修到拉萨，而且还要与尼泊尔接轨，通到加德满都去。”
1984年，建成了青藏铁路的西宁至格尔木段。位于青藏高原腹地的格尔木被视为连接西藏和新疆同甘肃的战略要地，它是西部几条公路线的交汇处，但是从格尔木铺设铁路到日光之城拉萨，仍然是一项浩大的工程。当时的铁逆部部长傅志寰在陈述修建青藏铁路中的难题和解决之道时说：横在我们面前的是三道世界难题，多年冻土、高山缺氧和环保间题。世界级的高原冻土难题，我们基本解决了：对于青藏高原上脆弱的环境问题，我们有了全新的认识……修建青藏铁路万事俱备，于是，党中央一声令下，这项耗资330亿元的工程终于在2001年的6月29日动工了。
在建造青藏铁路的过程中，只大世界性难题的破解始终是人们关注的热点。首先是高原缺氧。青藏铁路横跨可可西里和唐古拉山无人区，大部分地区氧气含量仅为海平面的50%左右，极端气温可达-40℃。青藏铁路沿线设立了医疗机构115个，上场的医务人员600多名，职工生病能在半小时之内得到有效治疗。沿线还建立了17座高压氧舱。由于安全措施有力，建造铁路过程中未发生一例高原死亡事故。
第二是冻土难题。冻土是指温度在0℃以下含有冰的各种岩土和土壤。冻土会在冬天体积膨胀，夏天融化时体积缩小，建立在冻土之上的路基就会破裂甚至塌陷。青藏铁路的修建需要穿越550公里的多年冻土。很多冻土专家在西北研究数十年，终于解决了这个问题。
第三是环境难题。青藏铁路建设中用于环保的投资大约为11亿元，全线建设了33个野生动物通道，并且尽量避免破坏原有的植被。
青藏铁路由青海省西宁市至西藏自治区拉萨市，全长1956公里。其中，西宁至格尔木段长814公里，1979年建成铺通，1984年投入运营。格尔木至拉萨段、自青海省格尔木市起，沿青藏铁路南行至西藏自治区首府拉萨市，全长1142公里，其中新建1110公里。
2006年7月1日，历经5年艰辛，青藏铁路全线开通。一代伟人的宏伟计划实现了!上万名居民拥入拉萨火车站，从北京到拉萨、从上海到拉萨的火车票甚至一票难求。在青藏铁路开通的庆祝大会上，中华人民共和国国家主席胡锦涛称青藏铁路是“社会主义建设的又一个伟大成就”。
据统计，截至2008年6月30日，青藏铁路已迎送旅客282万人次，运送进出藏物资超过160万吨，为青海和西藏两省区经济、社会的发展注入了强劲的动力。
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