鐵路的鋪設工程分為兩期：第一期工程修通了中海北部的紫光閣、時應宮一帶。工程結束後，李鴻章從天津運來的6節客車廂的機車頭，陳設於此，供慈禧禦覽。後來為了試驗列車是否能長途運行，又將已成的紫光閣路段向北延伸，穿福華門（中南海北門），入北海的陽澤門（北海西南門），再沿北海西岸北行至極樂世界轉向東，又自龍澤亭以北，經闡福寺、浴蘭軒、大西天、至終點站鏡清齋。這段鐵路總長1510.4米，其中又有157米是活安鐵路，分布於三段：一段在福華門內，一段在福華門外至陽澤門前，另一段在闡福寺前的神路上。所謂活安鐵路就是用時現安的鐵軌。因為這三處都處在交通要道上，如果將鐵軌固定安裝，車馬通行起來極為不便，因此采用此法。在鋪設鐵軌的過程中，北海的西岸和北岸完成了一係列的路基工程，如拓寬泊岸，開挖土山，挪修甬路，砍伐樹木，添修涵洞，石平橋箋。鏡清齋門前還建了一個黃瓦頂的小型火車站站廊。
紫光閣段鐵軌鋪完，是當年十一月初六日左右的事情。直隸總督兼北洋大臣李鴻章將火車運抵北京，進獻慈禧，請示是否可以試車。
這列火車原是天津海關道周馥、候補道潘駿德，向法國新盛公司德威尼訂購。檔案記載，其中包括列車廂6節，丹特火車頭1台，鐵軌7裏多。車輛運到北京後，經過海軍衙門驗實，主要有：乘客車廂6節，包括上等豪華車廂1節，上等普通車廂2節，裏麵的陳設華美，做工精良。中等車廂2節，行李車廂1節，裏麵也都裝飾有光潔的材料。這些設備原訂貨價才6000兩白銀，但是在巴黎工廠加工後，分別裝箱通過海關運來中國，結果這些錢連運費都不夠。據清政府駐法國領事林椿說，這列火車雖然是由德威尼來承辦，但是資金是由法國銀行監督登飛籌措的，監督貨運是由巴黎總辦公司的勃郎一手經辦的，生產廠家的監工雷遜親自指揮生產及安裝，他們都樂意為大清皇室服務，純屬義務，不計報酬，所以價格才如此低廉。
由於當時法國通行窄軌火車，因此李鴻章進呈的小火車也是窄軌火車。而車輛中既有帝後專車，又有通用的頭等、二等車廂及行李車，可謂品種齊全。法國商人之所以如此不惜工本，無非是為了在大清國的皇宮內苑安設一個大廣告，希望在中國最高統治者慈禧麵前推銷他們的產品。不過慈禧最後也沒有虧待這些洋人，分別給予不等的重賞，作為他們熱情為清朝皇室服務的酬謝。正所謂，禮尚往來。
慈禧對這條宮廷專列很感興趣。1888年她移居西苑中海，以儀鑾殿為寢宮，勤政殿為議政殿堂，北海鏡清齋為傳膳、休息之所，差不多每天都要乘坐一趟小火車，往返於儀鑾殿和鏡清齋之間。慈禧的車廂是黃綢窗帷，宗室、外戚的車廂是紅綢窗帷，王公大臣的車廂則是藍綢窗帷。由於慈禧迷信風水，害怕機車鳴笛“吼叫”會破壞宮城氣脈，所以小火輪車行駛不用機車牽引，而是“每車以內監四人貫繩曳之”。每次行駛，都有許多太監手執黃緞幡旗在黃帷車前的鐵軌兩旁，列隊導引。
在宮廷禁苑行駛火輪車，是西苑三海的特大“奇聞”，也是都市特大“奇聞”。它本身不能直接給商旅帶來什麼福音，沒有直接的經濟價值。然而，它的重要性則遠遠超過了直接的經濟價值。它是清政府在京師正式修建的第一條鐵路。清廷最高統治者乘坐火輪車，往返於宮廷禁苑這件事，對於北京乃至全國的鐵路事業的開拓和發展，起了至關重要的促進作用。
李鴻章敬獻火輪車的一番用心，皆於此。
李鴻章趁重修三海之時，建議在紫光閣修建鐵路，並敬獻火輪車給慈禧，絕非完全是為了討好迎合慈禧的享受。
在1863年（同治二年）時，李鴻章曾首先發起修建中國鐵路的建議。1880年（光緒六年），他在《遵旨複議劉銘傳擬辦清津鐵路》的複奏折中，列舉了興辦鐵路事業的十大優越性，即“關於國計、軍政、京畿、民生、轉運、郵政、礦務、招商、輪船、行旅者、其利甚溥”。1885年（光緒十一年），總理海軍事務衙門正式成立，李鴻章為會辦。第二年，他以“鐵路開通，可為軍事上之極大補救”為由，奏請將“鐵路事務劃歸總理海軍衙門管理”。李鴻章極其重視對中國鐵路事業的開拓。
然而，由於清政府腐朽昏庸，大多數上層官僚卻視先進的鐵路事業為“奇技淫巧”，極力加以阻止和破壞。
光緒十二年，李鴻章、左宗棠上書要求興修鐵路的建議石沉大海，無從實行。光緒十三年，光緒的生父醇親王，以總理海軍衙門事務的親王大臣身份與兵部侍郎曾紀澤共同上疏，力主修鐵路，以富國強兵。但慈禧太後仍在猶豫之中。
李鴻章等人看出修建鐵路的決斷權掌握在慈禧手中，而慈禧又未見過鐵路火車，也沒有乘坐過火車。為了打開局麵，李鴻章經過深思熟慮之後，建議在西苑三海安設鐵軌，以便吸引清朝最高統治者對於鐵路事業的興趣。這一著果然奏效，在安設紫光閣鐵路的同時，慈禧太後就批準了上年冬天李鴻章關於“興修津通鐵路”的奏請。第二年（1889）秋天，慈禧又批準了“興建盧漢鐵路”的奏請，隨後，津通鐵路、津浦鐵路、京奉鐵路、京張鐵路相繼興工。從此，中國鐵路事業的發展進入了一個新時期。
應該說，京師西苑三海中的北京第一條鐵路，為中國鐵路事業的發展起到了巨大的作用。但這條鐵路僅存在了12年，1900年（光緒二十六年）被八國聯軍拆毀，此後一直未能修複。實乃大清帝國的悲哀。
大火燒毀儀鑾殿
清光緒二十六年（1900）7月14日，八國聯軍占領天津。在進軍北京的日期和統帥人選問題上經一番爭吵後，聯軍決定8月4日為進攻北京的日期，八國聯軍統帥由德國陸軍元帥瓦德西擔任。
8月7日，德皇威廉二世正式任命瓦德西擔任是職，並於18日親自召見瓦德西為首的司令部全體人員，命令他們以武力征服，迫使中國人民停止反抗，並要求中國賠款“務到最高限度”。22日，又設宴為瓦德西等餞行。是日，瓦德西率領德國侵略軍遠航來華。
8月12日，聯軍占領通州，直逼北京城下。聯軍各國軍隊分別由各個城門攻打北京。其時，駐集在北京城內的清軍和義和團有七八萬人，以董福祥率領武衛後軍25營駐守廣渠門、朝陽門和東直門；榮祿率武衛中軍30營駐守西華門和棋盤街；八旗綠營2萬餘人駐守內城九門和外城七門：奕匡力率神機營25營，載漪率虎神營14營，分守各門城樓；八旗前鋒和護軍守衛紫禁城；義和團主要守衛東西河沿、東西珠市口、菜市口等六大區。8月13日晚，俄軍首先向東便門進攻，遭到清軍和義和團的英勇抵抗，直至次日下午2點鍾始占領東便門。俄軍為此付出沉重的代價，傷亡120餘人，參謀長華醒也夫斯基也被擊傷。
14日上午，日軍攻打朝陽門、東直門，遭到清軍密集的步槍和火炮的還擊，雙方激戰十幾個小時，最後日軍以傷斃200餘人的代價占領了這兩處城門。俄、日兩軍發動進攻後，董福祥遂抽調廣渠門守軍前往增援，英軍便乘隙攻擊廣渠門，於14日下午2時最先進入城內。隨後，英軍又通過崇文門西邊城牆下麵的禦河水閘爬入內城，竄入東交民巷英國使館。15日淩晨，聯軍攻紫禁城，慈禧挾光緒皇帝和一些皇族大臣出德勝門倉皇西逃，北京淪陷。