A kérelem a képviselőházig is eljutott [14], végül a Közmunka- és Közlekedési Minisztérium az elutasításról határozott. Lassította a munkát a Hadügyminisztérium ágyúrakodók építése iránti igénye Vámosgyörk és Ludas állomásokon, továbbá egy-két nagybirtokos, mint Deutsch Ignác vagy gróf Batthyány József kártérítésével kapcsolatos huzavona. Miskolc városa szerette volna elérni, hogy az új vasútvonal a lakott területekhez közel létesítendő pályaudvarra fusson be. A tervek szerint ez a mai Ady-híd (ha úgy tetszik, Szinvapark) közelében létesült volna, de a törekvést a Tiszavidéki Vasút meghiúsította. December végén a Közlekedési Minisztérium megváltoztatta korábbi döntését, mivel a Gyöngyös felé vezetendő szárnyvonal építésével a fővonal, az eredetileg tervezett „kanyarodás” mellőzésével, egyenes irányban fog vezetni. Az állomások közötti távolságok így lényegesen változnak, emiatt a Karácsondra kitűzött vasútállomás mégis Ludason fog megépülni.
December 8-án jóváhagyásra került „a vasutak és csatornák építésére felvett kölcsön hováfordításáról” szóló 1868. évi XLIX. tc., amely törvényileg biztosította a forrást más vasutak mellett az elsősorban megnevezett hatvan–miskolci vonal kiépítésére.
Ami a szabadalmi jogáról kényszerűen lemondó Tiszavidéki Vasúttársaságot illeti, a kormány nyomására Pesten üzletigazgatóságot kellett felállítania. A szintén december 8-án jóváhagyott 1868. évi LI. tc. pedig rendelkezett az 5 309 180 Ft 65 krajcárt kitevő tartozásának törlesztéséről. Elfogadásra került a társulat pénzügyminiszternek tett ajánlata, miszerint 200 Ft-ról szóló 26 545 darab társulati részvényt fog név szerinti értékben átadni a kincstárnak, a fennmaradt különbözetet pedig készpénzben egyenlíti ki. Az államkincstár mindaddig, míg birtokában lesznek e részvények, érdekeltségének mértékében képviselteti magát a vaspályatársulat igazgatóságában. Az újabb részvénykibocsátással 276 077 Ft 35 krajcárral emelkedik a társulat részére járó biztosítási összeg. A mutatkozó nyereségének felét a kamatbiztosítás alapján jövőben esedékes állami előleg visszafizetésére köteles fordítani, másik felét pedig a részvényeseknek osztalékba adhatja.
A jól szervezett munkáknak köszönhetően a hatvan–miskolci vonal építése 1869 májusára annyira előrehaladt, hogy egyes részeken a földmunkák teljesen befejeződtek és hozzákezdhettek a felépítmény fektetéséhez, ami nem volt teljesen zökkenőmentes. Az építési vállalkozók anyagellátása, elsősorban a talpfa és szálfa folyamatos biztosítása okozott némi problémát.
Hatvannál leginkább jól fizetett olasz kőművesek és napszámosok dolgoztak az építkezésen, s nagy erővel fogtak a sínek lerakásához, az épületek felhúzásához. A hatvani állomás átépítése komoly terhet rótt mind az építtetőre, mind Weikersheimra. Kiderült, hogy az eredeti tervekhez képest a pályaudvar bővítése szükséges. A munkát Gregersen Guilbrand (6. ábra) építési vállalkozó végezte, de csődbe jutott, s az építést csődtömeggondnoka fejezte be [15].
Miskolc és Emőd között július 15-én tartották az első próbamenetet. Emődre 15 órakor futott be az Achilles nevű gőzmozdony, egy személykocsiban az úri vendégeket, a többi kocsin síneket, talpfákat és néhány idegen ajkú munkást szállítva. Ez alkalomból Emőd (7. ábra) épülőfélben lévő épületeit zöld gallyakkal és nemzeti lobogókkal díszítették fel, s az iparosok építési anyagokból és szerszámokból kiállítást rögtönöztek a vendégek és a szép számban megjelent helybeliek számára. A mozdony is fel volt lobogózva, homlokán „Éljen a magyar minisztérium!”, jobb oldalán „Éljen Emőd!”, bal oldalán „Éljen a vállalkozó és a III-dik sectio mérnökei!” felirattal. Középen egy nagy nemzeti színű zászlóra az „Éljen a minisztérium, a vállalkozók és a mérnökök!” szöveget írták. Nem sokkal később begördült a lobogókkal és koszorúkkal díszített másik gőzös, a Castor, 20 kocsi kaviccsal és hozott 100 mezőkövesdi matyó munkást is, akik kiáltásaikkal Mondschein vállalkozót éltették. Megremegett a levegő, amikor éljenzésük a lakosság és a magyar munkások kiáltásaival összevegyült.

Két héttel később bekövetkezett a vonal első, feljegyzett vasúti balesete. A nyéki határban a kavicsszállító szerelvény egyik kocsijának kereke eltört, ennek következtében a mögötte lévő két kocsival együtt oldalra kiborult és teljesen szétroncsolódott. A kocsikon ülők közül egy munkásnak a neje azonnal meghalt, három munkás súlyosan megsérült. A többi munkás a mozdony személyzetét okolta, akiknek még időben sikerült a kocsikról leakasztott géppel a felbőszült emberek elől elmenekülniük [16].
November első heteiben Füzesabonynál (8. ábra) még megfeszített erővel folyt az építkezés, hogy a vonalat mielőbb átadhassák, miközben a sajtó már arról adott hírt, hogy a vasút hivatalos próbamenetét november 18-án fogják megtartani, s a kijelölt határnapon, december 2-án kerül átadásra. Miskolc képviselő-testülete e feletti örömének kifejezésére, a megnyitás ünnepélyessé tétele érdekében a főbíró vezetésével, neves főkből álló tizenhárom tagú küldöttséget nevezett ki. A küldöttség feladata volt a várost a megnyitásnál képviselni, az odaérkező főbb hatóságok fogadásáról intézkedni és a kormánynak Miskolc köszönetét kifejezni, hogy az alkotmányos viszonyok beálltával ez az egyik első vasút, amelynek kiépítéséről határoztak [17].
A próbamenetet kis késéssel, november 26-án ugyan megtartották, de a megnyitást a különösen csapadékos időjárásra hivatkozva elhalasztották. A halasztás oka inkább lehetett a zákány–zágrábi vonal munkálatainak a csúszása, mivel a kormány szándéka az volt, hogy ezt a vonalat adják át előbb. Ahogy a MÁV-ról szóló rendeletben (október 31.) a Közlekedési Minisztérium már jelezte, a meglévő északi vasút és a közelebb megnyitandó zákány–zágrábi vonal együttvéve a m. kir. Államvasutak. A fiumei irány politikai és gazdasági jelentősége nem vitatható. Emellett a forgalomfelvételhez szükséges munkák elvégzése is indokolhatta a halasztást. Ezt igazolja, hogy december 19-re, a kápolnai 48-as honvédemlékmű avatására szervezett különvonat nem közlekedhetett, mert a Közlekedési Minisztérium szerint közrendőri és biztonsági szempontból a vonal még nem megfelelő [18]. S ezt támasztja alá az is, hogy később, a késedelmes teljesítés okai kapcsán Weikersheim beperelte az államot, a pereskedés pedig 15 évig tartott, mire a bíróság jogerősen elutasította a keresetet.

Sokáig viszont már nem kellett várni a megnyitásra. Egy nappal a műtanrendőri bejárást és négy nappal a zákány–zágrábi vasút átadását követően, 1870. január 9-én a hatvan–miskolci vasútvonal megnyílt a közforgalom számára. A vasút megnyitása valódi örömünnep volt. Már az állomásokon mindenütt zeneszó és üdvözlés hangzott. Mezőkövesden Borsod megye küldöttsége várakozott – többek között Bay Bertalan és Ragályi István alispánok, Lévay József főjegyző, dr. Popper József és Prónay József –, üdvözölve gróf Mikó Imre és Lónyai Menyhért minisztereket és a többi vendéget. Miskolcra 12 órakor érkezett a vonat. A feldíszített indóházban rengetegen várakoztak. Farkas Károly városi főbíró üdvözlőbeszédet mondott. Gróf Mikó Imre válaszában kifejezte óhaját, hogy az új vasút a műveltség és haladás új korszakát hozza a környék számára. A városban diadalívet állítottak, s mindenki az utcára ment. A pályaudvaron díszebédet rendeztek 200 személyre. Az ebéd előtti hangzatos beszédekben nem volt hiány. Gróf Mikó éltette a királyi párt, Farkas főbíró gróf Mikót, a kormányt és az országgyűlést, báró Vay Béla Deák Ferencet, Csernátony Lajos Miskolc város fölvirágzását, Simonyi Ernő Weikersheimot, Kun Lajos pedig a pénzügyminisztert. Az ebédet Frohner rendezte, a muzsikát Sárközi és Rácz Pál zenekara szolgáltatta. Ebéd alatt felolvasták Heves megye és Eger üdvözlő iratát. Ebéd után bevonultak a városba, amelyet este kivilágítottak. A színházban díszelőadás volt, majd díszvacsora, amelyen főleg Lévay József szónoklata tűnt ki. Örvendő arcok és lebegő zászlók jelezték, hogy e vasútvonal megvalósulásával Miskolcnak régi óhaja teljesült, s végre megünnepelhették egy vasút megnyitását [19] – nem úgy, mint 11 évvel korábban.
A megépült, 115 km hosszú vasútvonal síkvidéki jellegű, döntően alacsony töltésekkel és bevágásokkal. Nagyobb földmunkákra csak Vámosgyörk, Ludas és Mezőnyárád térségében került sor. A vonal 90%-a egyenesben, 45%-a vízszintesben haladt. Az építéskor a legkisebb ívsugár 500 m, a legnagyobb emelkedő 5‰ volt. A felépítmény építéséhez 6,5 m hosszú, 32,5 kg/fm súlyú „b” jelű vassíneket (9. ábra) használtak [21].

A sínmezőkben 7 (6 + 2/2) db talpfa volt, 92,5 + 5 × 93 + 92,5 cm-es aljtávolsággal, a sínek szilárd illesztéssel, 500 mm hosszú, négylyukú hevederekkel voltak összekapcsolva. A vonalon 107 db 2,0 m vagy kisebb nyílású műtárgy létesült faragott kőfalazattal, boltozott kivitelben, illetve kőlap fedéssel. 2,0 m fölött 2 db faragott kőfalazatú, boltozott és 18 db faszerkezetű híd épült (10. ábra). A fahidak vasszerkezetekkel történő kiváltására 1875-76-ban került sor. A vonal legnagyobb, 25 m nyílású, párhuzamos övű, többszörös szimmetrikus rácsos vashídja 1876-ban épült a Zagyva fölött (11. ábra).
A vonal Miskolcon a Tiszavidéki Vasút pályaudvarához csatlakozott, egyezség alapján az állomáson a forgalom és üzem lebonyolításához szükséges teendőket a társaság végezte a MÁV terhére.
Hatvan és Miskolc között egy-egy pár személy- és vegyesvonattal vették fel a forgalmat. Közvetlen Pest–Miskolc viszonylatú vonatok még nem közlekedtek, Hatvanban át kellett szállni. A MÁV északi vonalak 1870. április 5-től érvényes menetrendje a 12. ábrán látható.
A vasúton az első járművek a Magyar Északi Vasúttól megvásárolt mozdonyok és kocsik voltak. A később IIa osztályú (236 sorozatú), 1Bn2 tengelyelrendezésű személyvonati (13. ábra), valamint a később IIIb osztályú (355 sorozatú), Cn2 tengelyelrendezésű tehervonati mozdonyokat egyaránt a bécsújhelyi Sigl gyártotta. Az első személykocsik a C 5001-5010 pályaszámú, a H. D. Schmidt Simmering bécsi, illetve az Első Magyar Waggongyár Rt. pesti gyárában készült, 6730 mm hosszú, 3000 mm széles, 3100 mm tengelytávolságú, osztatlan utasterű, 40 ülőhellyel felszerelt 3. osztályú kocsik voltak. Ezekkel fő méreteikben megegyeztek az 1869-70-ben már MÁV-beszerzésű, 24 ülőhelyes, B 2001-2011 pályaszámú 2. osztályú kocsik. A fűtés nélküli járművek kényelmi berendezését mindössze az olajlámpa-világítás jelentette. A Közmunka- és Közlekedési Minisztérium 1872-ben rendelte el a fűtés kialakítását a hazai vasúttársaságok által üzemeltetett valamennyi személykocsinál. A 14. ábrán már köpenykályhával ellátott 3. osztályú kocsi jellegrajza látható.

A gyöngyösi szárnyvonal késedelmét a Vasútépítészeti Igazgatóság azzal indokolta, hogy eddig a fővonalra összpontosítottak, de ígéretük szerint március közepéig át fogják adni. A szintén Weikersheim vállalkozásában épült 13,0 km hosszú vonal ígéret szerint elkészült, és 1870. március 16-án át is adták a forgalomnak.
Egernek azonban még várnia kellett. 1869. november végén a város sürgetően fordult a Közlekedési Minisztériumhoz, hogy az eger–füzesabonyi szárnyvonalon – amely az országgyűlési határozat szerint a fővonallal egyidejűleg lett volna kiépítendő – a munkálatok meg sem kezdődtek, s mind a vidék, mind Eger városa érdekében a kiépítés iránt intézkedjen. A minisztérium először versenytárgyalást írt ki, de mivel a nyertes Riesbach Károly porosz vállalkozónak magyar bankház nem adott kezességet, végül az Angol-Magyar Banknak adta az építés jogát. A kivitelezés 1871 késő őszén indult, és a 16,0 km hosszú Füzesabony–Eger közötti vonal 1872. november 3-án nyílt meg. Az egri állomás pedig a távlati cél szolgálatában az Érsek-kert mögött, az Eger-patak jobb partján épült [24].

Az államvasúti eszme Széchenyi óta, jeles politikusainknak köszönhetően, még alkotmányos rendünk semmibevétele idején is élt, s mikor lehetőség nyílt rá, az ország érdekeinek szolgálatában megvalósították. A miskolci vonal kiépítésével nemcsak ez az elv érvényesült, a vonal irányára vonatkozóan is következetesek maradtak – azaz a Hollán Ernő által évekkel korábban felvázolt elképzeléshez, miszerint a legrövidebb irányban, a szóba jöhető leggazdaságosabb módon, Gyöngyöst és Egert nem kihagyva valósítják meg. Ahogy a vasút képviselőházi vitája során Hollán fogalmazott: „A hatvan–miskolczi vonalat mindenkor ugy tekintette a kormány, mint egyik nevezetes kiegészítő részét az országos hálózatnak és a nemzetközi forgalomra szánt legfontosabb vonalirányok egyikének.”