По объявлении Высочайшего повеления о переходе через р. Прут, в ночь на 12 апреля 1877 года был отправлен по железной дороге передовой отряд, в числе которого была команда 3-го железнодорожного батальона. Назначением отряда было быстрое занятие важных пунктов на румынских железных дорогах и обезопасить движение войсковых поездов от случайностей вследствие открытия в Румынии недоброжелательной к России партии. Отрядом в один день были заняты все главнейшие пункты на расстоянии 362,45 километра, и так как это пространство было вполне охраняемо, то с 13 апреля началось отправление войсковых поездов. Управление румынской железной дороги хоть и отказывалось отправлять войсковые поезда с этого числа, так как конвенция о проходе русских войск через Румынию должна была быть утверждена румынским сенатом только 18 апреля, но соглашалось отправить первые эшелоны как частных пассажиров, заставив купить для каждого солдата пассажирский билет 3-го класса.
Начатое движение пришлось было прекратить на продолжительное время, так как в ночь на 15 апреля произошел прорыв всех плотин, находившихся на озерах, следствием чего было затопление железнодорожного пути на расстоянии между ст. Кукотени и Яссами пространством 3 километра и между Яссами и Кристешти пространством 7 километров и разрыва его в нескольких местах. Хотя румынские инженеры и обещали исправить все повреждения в самый короткий срок, а именно, двухнедельный, но так как подобная остановка могла иметь вредное следствие на все войсковое движение, исправление повреждений было передано 3-му железнодорожному батальону. Люди строительных рот батальона, вполне сознавая важность быстрого исправления повреждений, работая день и ночь по пояс в воде, окончили работу через двое суток, так что с 17 числа снова началось движение войсковых поездов.
3-й железнодорожный батальон состоял из службы тяги, к которой принадлежали люди 2-й роты; ремонта пути – люди 1-й и 4-й роты и службы движения и телеграфа, к которым принадлежали люди 4-й роты.
Начиная с 25 апреля, в продолжении 10 месяцев, службой тяги приготовлялись ежедневно приспособления для войсковых поездов, так как обратные поезда возвращались постоянно без приспособлений; таким образом, с 18 апреля по 31 декабря 1877 года было отправлено по румынским дорогам 829 поездов с войсковыми командами или 24 870 вагонов. Кроме этого службой тяги было приспособлено:
10 вагонов для перевозки почты,
148 вагонов для больных и раненых,
38 паровозов переделано из ширококолейных в узкоколейные. Приспособлены и исправлены купленные за границей:
40 паровозов,
600 крытых вагонов,
400 платформ.
При отправлении батальона в мае 1878 года в Турцию, правление румынских железных дорог с большим сожалением расставалось с машинистами 3-го железнодорожного батальона, которым кроме денежной награды были выданы похвальные аттестаты.
Людьми строительных рот было занято расстояние, простирающееся на 798,62 километра. Кроме постоянного исправления железнодорожного полотна, размываемого дождями, дорожными артелями во время сноса водой моста близ ст. Саксут был устроен временный железнодорожный мост, и только благодаря усердию артелей и энергии инженера, руководившего работами, движение войсковых поездов было прервано только на одни сутки.
Несмотря на то, что в продолжении 10 месяцев по линии в обе стороны прошло 2496 поездов с войсками и грузом, не произошло ни одного несчастного случая.
Людьми телеграфной службы было подвешено 90 километров телеграфных проводов, устроено 13 телеграфных станций. На устроенных станциях принимались депеши от комендантов и Общества Красного Креста, железнодорожных и санитарных поездов, отправляемых в Россию.
Офицерами 3-го железнодорожного батальона исполнялись обязанности трудные, невидные, впоследствии никем не оцененные. Им неоднократно приходилось во время движения по несколько дней не сходить с перегрузочных платформ, невзирая ни на какую погоду, так как движение не прекращалось; им надо было иметь много терпения и хладнокровия, чтобы выносить всю несправедливую брань и неудовольствие начальников эшелонов в ответ на свои законные требования.
10 мая 1878 года приказано было снять всех людей батальона с линий в Румынии и отправиться походным порядком за Балканы. Несмотря на то, что батальон не был приготовлен для походных движений, тем более такого трудного перехода, как переход через Балканы, 3-й железнодорожный батальон прибыл, не имея ни одного человека отставшим.
По размещении по линии южных турецких дорог, дорожными артелями строительных рот были заняты важнейшие пункты от Сан-Стефано до Адрианополя. Из людей 3-й роты была устроена летучая почта по всем линиям дороги, занятым русскими войсками.
Во время эвакуации больных из Болгарии и Турции были сформированы санитарные поезда, на которых поездную и санитарную прислугу заменяли люди 2-й роты.