עלייתו של אזור צמח על מפת הרכבות המזרח-תיכונית הייתה תוצאה של החלטת הסולטנות העות'מאנית בתחילת המאה ה-20 להקים את הרכבת החיג'אזית מדמשק לערי הקודש מדינה ומכה. 

הפרויקט השאפתני תוכנן להקל על המאמינים לקיים את מצוות החג', להוזיל ולפשט את הובלת הדגנים מהחורן ובעיקר להגביר את השליטה האסטרטגית ברחבי האימפריה. 

הרכבת החיג'אזית הוכרזה כ-'רכבת קדושה', שנועדה להיבנות אך ורק במימון מוסלמי והמאמינים נקראו לתרום להקמתה.

אולם, על-אף ההיענות הגדולה לא הספיקו התרומות לכסות את עלות ההקמה. לאחר שהצרפתים מפעילי המסילה מביירות לדמשק העלו את מחירי השימוש בה, בחר הסולטן בעיירה חיפה, שלא היה בה נמל, כמוצא למסילה חלופית ונקבע התוואי העמקים-צמח-ירמוך-דרעא.

 העות'מאנים ניהלו את הפרויקט ואת הביצוע הובילו כמה מהנדסים, בראשם המהנדס הגרמני היינריך אוגוסט מייסנר. בתחילת 1903 החלה הסלילה מחיפה מזרחה.