Il Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici approva il progetto esecutivo della Ferrovia Bologna-Firenze, presentato dagli ingegneri Protche, Zannoni e Sugliano nel lontano 1882.

La nuova Direttissima è destinata a sostituire la linea Porrettana a binario unico, ideata sempre da Protche nel 1856 e ritenuta ormai insufficiente. Il nuovo progetto prevede una quota di valico a m 322 contro i 615 della Porrettana.

L'opera è stata inserita nel 1901 nel programma del governo Zanardelli, suscitando aspettative di sviluppo e prospettive di lavoro nei due versanti dell'Appennino.

Dopo un affollato comizio nel 1906 a Vaiano per la discussione del tracciato, si è avuta una prima approvazione il 18 giugno 1808.

I lavori cominciano piuttosto a rilento e le condizioni di impiego sono spesso assai inique.

Nel 1913 saranno aperti, tra Bologna e Pianoro, i cantieri del lungo terrapieno che, cingendo la città ad oriente, consentirà gli incroci tra strade e ferrovia attraverso dei sottopassi e non dei passaggi a livello. Sarà inoltre costruita la nuova stazione di Bologna San Ruffillo.

Nel 1914 il tratto Bologna-Pianoro e la ferrovia di servizio saranno completati, ma i lavori subiranno una lunga interruzione per lo scoppio della guerra mondiale, durante la quale una parte dei binari e dei carrelli saranno inviati nelle zone del fronte.

Solo nel 1920 inizieranno i lavori per l'apertura della grande galleria di valico dell'Appennino, lunga 18 km e 507 m, che sarà definita "una delle più alte espressioni dell'ingegno e dell'ardire dell'uomo". La nuova linea ferroviaria sarà inaugurata nel 1934.