1938年8月，在昆明成立滇缅铁路工程处，负责滇缅铁路的勘测与施工。为了加快工程进度，施工过程中，将全线划分为东、西两段，同时施工。自昆明北站经禄丰、楚雄、镇南（今南华）、姚安至祥云清华洞为东段；自清华洞经弥渡、南涧、公郎、云县、头道水，沿南汀河至中国边境苏达为西段。1938年12月，滇缅铁路东、西两段同时开工。

修筑滇缅铁路，事关抗战大局，因此，云南当局曾一度动员30万民工抢筑路基。施工后，进展迅速，到1939年时，东段完成工程量的30%，西段完成工程量的10%。1940年，日本侵占越南，滇越铁路运输面临中断，修筑滇缅铁路的需求更加迫切。但是，滇越铁路运输中断后，滇缅铁路所需建材供应困难，不得不暂时停工待命。1941年3月，在破除一切困难后，又奉命全线复工，但终因材料供应困难，进展非常缓慢。到1942年春，日军占领缅甸，滇西腾冲、龙陵等地沦陷，滇缅铁路被迫全线停工。仅有昆明经石咀至安宁一段通车，通车里程35.2公里，该段是用1940年9月从滇越铁路河口至碧色寨段拆下来的路轨铺设的。1944年，因沾益修建机场，又拆除石咀至安宁一段路轨，去铺设曲靖至沾益12公里的铁路。如此一来，滇缅铁路只剩昆明至石咀一段通车了。修筑滇缅铁路虽意义重大，但是与公路相比，修筑铁路除桥梁、隧道结构特殊外，对路面弧度、坡度及坚实度的要求都要更加严格，因此，修筑铁路的难度也就更大。所以，尽管云南地方当局动员大量民工，耗时近两年，但连路基都没有全面修筑完成，而滇缅公路仅仅用了不到9个月就建成通车了。(www.daowen.com)

到1942年最终停工时，滇缅铁路还是一项远未完成的工程。