В ноябре 1878 г. Англия начала военные действия в Афганистане. В Петербурге решили воспользоваться этим для организации из Красноводска экспедиции в Ахал-Текинский оазис. В 1879 г. отряд генерала Ломакина подступил к текинской крепости Геок-Тепе, но штурм ее окончился неудачей и отряд отступил. Эта неудача могла иметь серьезные последствия – в Англии ее расценили как сигнал к началу резкого усиления английского влияния в Закаспийском крае. В Красноводск был срочно направлен генерал М.Д. Скобелев – герой Плевны, а начальником морской части экспедиции был назначен капитан I ранга С.О. Макаров, восходящая звезда российского флота, в будущем – известный адмирал.
По Каспийскому морю в Красноводск перебрасывались войска и грузы. Однако перед руководителями экспедиции встал вопрос о снабжении отряда на протяжении всех пятисот верст предстоящего пути. И тогда М.Д. Скобелев выдвинул чрезвычайно смелую идею – построить в песчаной пустыне железную дорогу. И надо полагать, что немалую лепту в эту идею внес только что назначенный в помощь Скобелеву начальником военных сообщений Закаспийского края генерал-лейтенант М.Н. Анненков – основатель железнодорожных войск в России.
Михаил Николаевич Анненков (1835–1899), еще при жизни имевший титул Главного строителя Закаспийской железной дороги, получил образование в Пажеском корпусе и в Академии Генерального штаба. В 1863–1871 гг. служил в Польше, с 1869 г. – генерал-майор. В 1869–1875 гг. Анненков заведовал делами комитета по передвижению войск железными дорогами и водой, а позже, в 1875–1884 гг., был членом временной комиссии, позже комитета по железнодорожному передвижению войск. В тогдашней России не было более квалифицированного и авторитетного специалиста в военно-транспортном деле.
Руководителями экспедиции был возбужден вопрос о постройке с целью обеспечения войск железной дороги от Михайловского залива до Молла-Кара на протяжении 26 верст, по безводной и труднопроходимой местности. Для строительства в Красноводск был переброшен только что сформированный 1-й резервный железнодорожный батальон. Формирование батальона проходило в 1880 г. за счет частей Московского военного округа. По прибытии в Закаспийскую область он состоял из 25 офицеров, 30 техников, врачей и др., 1081 нижнего чина. Командовал батальоном подполковник А.А. Брюнелли.
Первый участок дороги был построен удивительно быстро – 26 верст за десять дней, то есть 2,5 версты в день – темпы по тем временам неслыханные. Целесообразность применения железнодорожных войск полностью подтвердилась. 25 ноября было высочайше повелено продолжить железную дорогу до Кизил-Арвата – протяженностью 217 верст. По мере того как отряд Скобелева продвигался вперед, солдаты-железнодорожники в тылу наступающей армии тянули и тянули рельсовый путь. И каждая новопроложенная верста пути тут же начинала служить подвозу воды, продовольствия, боеприпасов.
Обеспечение с помощью регулярного подвоза по железной дороге позволило отряду Скобелева к началу 1881 г. приблизиться к Геок-Тепе. Неприятель нападал на тылы русских войск, на караваны, нарушал связь. В одну из таких вылазок 18 декабря был ранен генерал Анненков.
11 января крепость Геок-Тепе была взята штурмом. Следом пали аулы Денгиль – Тепе и Асхабад (Ашхабад). Ахал-Текинский оазис был присоединен к России.
А строительство дороги продолжалось. Несмотря на все трудности – жару, пустынный климат, военные действия – участок от Молла-Кара до Кизил-Арвата был построен весьма быстро. 4 сентября 1880 г. начались работы, а ровно спустя год паровоз достиг Кизил-Арвата.
Прокладывать дорогу по безводной пустынной местности было крайне затруднительно. Вода развозилась в цистернах специальным поездом из опреснителя в Михайловском заливе (4000 ведер в сутки). Источники пресной воды нашли только в Казанджике и Кизил-Арвате. На всем протяжении пути не было человеческого жилья, и солдаты-строители жили в железнодорожных вагонах, кибитках и домиках из шпал вдоль линии дороги. А по мере постройки дороги и открытия станций все должности по службе движения тяги и ремонта пути замещались военнослужащими железнодорожного батальона – офицерами, унтер-офицерами и рядовыми.
Регулярное движение по участку Красноводск – Кизил-Арват открылось 20 сентября 1881 г. Открытие дороги было торжественным. Были посланы приветственные телеграммы Александру III и Скобелеву, к тому времени отозванному в Россию. Ответная телеграмма от Скобелева гласила: «Сердечно благодарю за память и взаимно приветствую дорогих сердцу моему сподвижников по покорению края. Желаю полного преуспеяния во славу России».