- július 1-ét tekintjük a magyar államvasúti rendszer létrejöttének, ekkor vásárolta ki a magyar állam a csődbe jutott Magyar Északi Vasút (MÉV) tulajdonosaitól a vasúttársaságot. Állami tulajdonba került a MÉV Józsefvárosban működő pályaudvara is, mely 16 évig volt az 1869. október 31-én alapított Magyar Királyi Államvasutak (MÁV) főpályaudvara.
Már a MÁV alapítását követően is felmerült egy központi pályaudvar építésének ötlete a mai Blaha Lujza térnél, azonban a gazdasági válság (1873-1877) miatt a kérdés lekerült a napirendről. Az Összekötő vasúti híd 1877-es átadását követően, az 1880-as évek elejére a megnövekedett teher- és személyforgalom miatt a józsefvárosi pályaudvar szűkössé vált, ezért a MÁV egy új, nagyszabású, korszerű pályaudvar építése mellett döntött.
Az új pályaudvar tervezését a MÁV saját szakembereivel végezte, az épületet Rochlitz Gyula, a vágánycsarnok hatalmas vasszerkezetét Feketeházy János tervezte.
A kivitelezés 1881 novemberében indult, de a magas talajvíz miatt az alapokat több mint 3000 darab, 15m hosszú vörösfenyő cölöppel meg kellett erősíteni. A nehézségek miatt a pályaudvar átadására -jelentős késéssel – 1884. augusztus 16-án került sor.
Az impozáns főépület eklektikus stílusban épült, 43 méter magas homlokzatának tetején egy allegorikus szoborcsoport található. Alkotója Bezerédi Gyula. A homlokzaton látható még James Watt és George Stephenson szobra, valamint egy 4 alakos szoborcsoport.
Korának mérnöki bravúrját jelentette a 42 méter fesztávolságú, csaknem 180 méter hosszú, vasszerkezetű tetőzet, melynek alakja közelítőleg láncgörbe. Építésekor újdonság volt az elektromos világítás, melyet a Ganz gyár által készített 70 ívlámpa és további 644 izzólámpa szolgáltatott.
A pályaudvar különösen elegáns terme a Than Mór és Lotz Károly freskóival díszített pénztárterem volt.
A pályaudvart kezdetben Központi pályaudvarnak nevezték, 1892-ben kapta a ma is használatos Keleti pályaudvar elnevezést.
A II. világháborúban a pályaudvar súlyosan megsérült, egy része kiégett, helyreállítása éveket vett igénybe. 1968-70-ben az M2 metró vonal építésekor hozták be a csarnokba a Baross téri aluljárót, ahová levitték a belföldi pénztárakat. A csarnokvágányok számát ötről négyre csökkentették.
2002-2004 között a Keleti pályaudvar középső főhomlokzatát és a csarnokot felújították, 2006-2008 között pedig a Lotz termet restaurálták. 2023 május 1-jén az aluljáró szinten megnyitották a korszerű és akadálymentesített Keleti Utascentrumot.
A fejlesztések, felújítások ellenére a Keleti pályaudvar számos része továbbra is igen leromlott állapotban van.
