Pada dekade 1890-an, perkeretaapian Hindia Belanda memasuki babak baru. Dengan diundangkannya peraturan mengenai proyek stoomtram, perubahan atas konsesi yang sudah eksis, maka muncullah Rencana Induk Perkeretaapian 1893. Begitu telah pulih situasi keuangannya, Nederlandsch-Indische Spoorweg Maatschappij (NIS) mulai menambah jalur kereta api baru, dengan model trem uap (stoomtram), dengan lebar sepur 1.067 mm (3 ft 6 in). Pertama, NIS membahas terlebih dahulu rencana jalur kereta api Secang–Yogyakarta dan percabangannya menuju Parakan.[2]:62
Jalur kereta api Gundih–Surabaya Pasarturi dibangun oleh NIS setelah perusahaan ini memperoleh konsesi melalui besluit No. 1 tanggal 24 September 1896 dengan lebar sepur 1.067 mm (3 ft 6 in). Pembangunannya dilaksanakan dengan metode dua sisi, dengan satu sisi difokusikan di Surabaya, sedangkan sisi lainnya ditempatkan di area Stasiun Gundih eksisting. Adapun rincian penyelesaian pembangunannya adalah:[2]:62-63
Segmen Surabaya–Lamongan, rampung 1 April 1900.
Segmen Lamongan–Babat, rampung 15 Agustus 1900.
Gundih–Kradenan, rampung 15 Oktober 1900
Kradenan–Cepu dan Babat–Bojonegoro, rampung 1 Maret 1902
Sisa seluruh jalur, rampung 1 Februari 1903.
Di samping membangun jalur kereta api tersebut, NIS juga membangun jalur kereta api Sumari–Gresik–Kandangan. Adapun masa berlaku konsesi proyek stoomtram untuk Yogyakarta–Magelang adalah 76 tahun, dan jalur Gundih–Surabaya adalah 75 tahun; Jarak waktu konsesi yang berdekatan tersebut dipertimbangkan karena kedudukannya yang sangat khusus.[2]:63
Pada tahun 2011, jalur ganda antara Semarang hingga Surabaya Pasarturi mulai dikerjakan.[3] Pada tanggal 26 Maret 2014, Wakil Menteri Perhubungan, Bambang Susantono, meninjau kesiapan pembangunan jalur ganda lintas Semarang–Bojonegoro, dilanjut dengan mulai dijalankannya lintas tersebut pada tanggal 28 Maret 2014, walaupun sempat tertunda lantaran proses switch-over.[4][5] Pada tanggal 24 April 2014, Wakil Presiden RI saat itu, Boediono, meninjau kesiapan peresmian jalur ganda di Stasiun Bojonegoro, bersamaan dengan peluncuran Gapeka 2014.[6] Jalur ganda Bojonegoro hingga Surabaya Pasarturi ini akhirnya diresmikan pada tanggal 8 Mei 2014 meski jalur tersebut baru rampung sepenuhnya pada September 2014.[7]
^Subdirektorat Jalan Rel dan Jembatan (2004). Buku Jarak Antarstasiun dan Perhentian. Bandung: PT Kereta Api (Persero).Parameter |link= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
^Perusahaan Umum Kereta Api (1992). Ikhtisar Lintas Jawa.
