Ngay sau khi đặt chân lên vùng đất Đông Dương, Toàn quyền Paul Doumer đã thi hành một loạt chính sách trên nhiều lĩnh vực khác nhau, tạo điều kiện cho sự ra đời và mở rộng các ngành kinh tế mới, đồng thời cho xây dựng nhiều đường xá, cầu cống lập nên một hệ thống giao thông vận tải đồng bộ tạo thuận lợi cho việc lưu thông hàng hóa và di chuyển hành khách trên toàn cõi Đông Dương. Trong hệ thống giao thông vận tải đồng bộ mà Paul Doumer đã cho xây dựng và khai thác, không thể không kể đến mạng lưới đường bộ (trước quen gọi là đường cái quan) được làm mới và nâng cấp nhiều cung đoạn và một số cầu bắc qua sông lớn như cầu Doumer[1] (cầu Long Biên, Hà Nội ngày nay), cầu Tràng Tiền (Huế), cầu Bình Lợi (Sài Gòn), cầu Hàm Rồng (Thanh Hóa). Đặc biệt hơn cả là hệ thống đường sắt Đông Dương được xây dựng từ năm 1901, khánh thành năm 1936.

Về đường sắt Đông Dương, Paul Doumer cho biết:

"Khi tôi đến Đông Dương, vấn đề xây dựng một mạng đường sắt hoàn toàn bỏ ngỏ. Có thể nói tại đây không có gì hết. Người ta đã không đưa ra một kế họach tổng thể nào cả. Vả lại, người ta còn không bao giờ nhìn nhận Đông Dương là một khối thống nhất xét theo phương diện chính trị hay hành chính. Chỉ có hai đọan đường sắt ngắn, quả là quá ít về số lượng: một là đọan Phủ Lạng Thương đi Lạng Sơn, khẩu độ đường ray 0,6 mét, chỉ dùng vào việc tiếp tế cho quân sự. Hai là đoạn Sài Gòn đi Mỹ Tho xây dựng tồi, các công trình kỹ thuật không đầy đủ, chỉ đem lại lợi ích thuần túy địa phương, giống như đứa trẻ gầy còm, ốm yếu, khiến người ta phải luôn luôn đề phòng chuyện không may có thể xảy ra"[2].

Trước hiện trạng ấy, Paul Doumer nhận định nhiệm vụ xây dựng đường sắt cho Đông Dương quả là nặng nề, nhưng khi thực hiện sẽ được tự do hành động vì hoàn toán mới. Qua nghiên cứu địa hình và tình trạng kinh tế Đông Dương, Paul Doumer thấy cần phải xây dựng ở đây một hệ thống đường sắt hoàn chỉnh. Từ nhận định đó, Paul Doumer bước đầu lập kế hoạch tổng thể, nghiên cứu chi tiết từng tuyến đường phải làm, xác định các khoản chi phí cần thiết, đồng thời tìm các nguồn tài chính, cũng như tính toán các phương tiện vật chất để trình lên Hội đồng cấp trên.

Ngay năm 1897, sau khi nghiên cứu kỹ dự án của mình và tập hợp thông tin, Paul Doumer đã đệ trình lên Thượng Hội đồng Đông Dương (Conseil Supérieur de l’Indochine) để xem xét. Ngày 6 tháng 12 năm ấy, phiên họp đầu tiên của Hội đồng được tổ chức, và dự án thiết lập một mạng đường sắt lớn tại Đông Dương của Paul Doumer đã được đưa ra bàn thảo. Biên bản phiên họp của Hội đồng đã ghi lại các ý kiến về vấn đề đường sắt ở Đông Dương như sau:

"Trong số các vấn đề Thượng Hội đồng phải quan tâm thì vấn đề xây dựng đường sắt hẳn là quan trọng nhất. Cần phải nghĩ đến vấn đề đó ngay từ bây giờ và nhanh chóng tiến hành thực hiện. Người ta đã nói là chính quyền thuộc địa có thể thay đổi người đứng đầu, nhưng người kế nhiệm có thể không có cùng một ý tưởng với người tiền nhiệm. Chắc chắn là Toàn quyền hiện thời không có ý định kéo dài nhiệm kỳ hơn người khác, nhưng các cơ quan của Phủ Toàn quyền có thể và phải tồn tại lâu dài và Thượng Hội đồng có thể góp phần duy trì tính liên tục và tiếp tục những nỗ lực của Chính phủ Đông Dương. Chính vì vậy mà Thượng Hội đồng phải bày tỏ ý kiến về vấn đề đường sắt và giúp đỡ Chính phủ đề ra một kế hoạch tổng thể mà trong tương lai Hội đồng sẽ phải đảm bảo việc thực hiện. Cần phải biết chúng ta muốn làm gì ? Muốn đi đến đâu ? Đó là cách duy nhất để làm việc có hiệu quả, không thể nay làm mai bỏ đối với việc này cũng như mọi việc khác. Điều đó chỉ gây tai hại cho sự phát triển chung của cả xứ này và cho sự phát triển riêng của nền tài chính chúng ta. Có thể cho đó là tham vọng quá đáng không ? Vì chúng ta phải nhìn xa hơn một chút, ví dụ có thể 10 năm sau ? Toàn quyền yêu cầu Hội đồng giúp đỡ đặt nền móng xây dựng đường sắt ở Đông Dương trong một tương lai gần nhất, có tính đến các khả năng tài chính. Công việc đã bắt đầu triển khai, các thành viên trong Hội đồng và Toàn quyền có thể chấp thuận. Sự nghiệp của họ đã bám rễ khá sâu và sẽ còn tiếp tục lâu dài...

Vấn đề đường sắt ở Viễn Đông bây giờ đã trở thành một sự kiện thời sự, chứng cứ là nước Anh ở bên cạnh chúng ta, với tính cách táo bạo mà chúng ta chưa có được như họ, tới nay đã bắt đầu qua ngả Miến Điện tiến vào Vân Nam và Tứ Xuyên là những vùng trước đây tưởng như chỉ dành cho sự xâm nhập kinh tế của chúng ta (chỉ người Pháp – NVT). Tuy nhiên nếu muốn, chúng ta vẫn có thể giành toàn thắng trong cuộc đấu tranh hòa bình này. Chúng ta được ưu đãi hơn nhờ vào những thuận lợi mà vùng châu thổ sông Hồng đem lại cho chúng ta để đến được Vân Nam. Chúng ta phải biết lợi dụng tình thế này để gắn kết việc xây dựng mạng đường sắt ở Đông Dương thuộc địa với nỗ lực của chính quốc, tạo cơ sở cho hành động xâm nhập của chúng ta vào Trung Quốc. Vì vậy, trước tiên Toàn quyền Đông Dương phải tìm cách tạo ra các nguồn tài chính cần thiết cho việc xây dựng mạng đường sắt bằng cách tăng thêm các khoản thu ở những xứ thành viên của Đông Dương có ngân sách thu ít nhất. Như thế mới gây được niềm tin cho giới tư bản ở Pháp. Chính họ mới là chỗ dựa của chúng ta, chúng ta phải kêu gọi họ tới đầu tư ở Đông Dương dưới dạng này hay một dạng khác.

Hội đồng phải cho ý kiến về những dự án của Phủ Toàn quyền về việc xây dựng những tuyến đường sắt cần thiết ở Đông Dương ngay lúc này, và phải đề ra một kế hoạch tổng thể, nhưng thi công dần từng bước theo những nguồn lực sẵn có.

Mạng lưới đường sắt đó phải xuyên suốt Đông Dương từ Sài Gòn đến Bắc Kỳ, phải nối liền các châu thổ trù phú ở Trung Kỳ với biển, nối các đoạn sông để thuyền bè có thể đi lại được trên sông Mê-kông ra biển, xâm nhập vào Vân Nam qua lưu vực sông Hồng. Như thế, mạng đường sắt Đông Dương sẽ phát triển đến 3.000 km.

Toàn quyền nói rằng ông ta sẽ trình bày kỹ hơn vấn đề này trước tiểu ban chuyên trách, ông sẽ cùng với tiểu ban nghiên cứu kỹ từng tuyến của mạng đường sắt đó, và ông nghĩ rằng sau đó có thể chứng minh cho Hội đồng thấy rõ trong một tương lai rất gần là Đông Dương sẽ có khả năng cung cấp tài chính cho các dự án đường sắt..."[3].

Theo biên bản phiên họp, Thượng Hội đồng thông qua một kế hoạch tổng thể đầu tiên về việc xây dựng hệ thống đường sắt tại Đông Dương mà Toàn quyền Đông Dương Paul Doumer đã đề nghị bao gồm:

1) Một tuyến dài bắt đầu từ Sài Gòn, đi dọc Trung Kỳ qua Quy Nhơn, Đà Nẵng và Huế ra tới Bắc Kỳ. Khi đến Hà Nội sẽ nối vào tuyến đang xây dựng ở Hà Nội đi biên giới Quảng Tây.

2) Một tuyến ngang từ Hải Phòng đi Hà Nội, rồi ngược châu thổ sông Hồng đến Lào Cai để đi vào Vân Nam.

3) Một tuyến ngang khác từ Quảng Trị đi Sa-va-na-khet, nối sông Mê-Kông với bờ biển Trung Kỳ.

4) Một tuyến đi vào rặng núi nam Trường Sơn, giả thiết là từ Quy Nhơn đi về hướng Kon-tum.

5) Cuối cùng, một tuyến nối Sài Gòn với Phnom-penh, sau này sẽ kéo dài đến Xiêm (Thái Lan).

Tổng chiều dài của mạng đường sắt Đông Dương ước tính là 3.200 km.

Theo kế hoạch tổng thể nói trên, tiểu ban chuyên trách của Thượng Hội đồng Đông Dương xem xét khả năng thực hiện đã có ý kiến như sau :

"Theo kết quả nghiên cứu cùng những con số được đánh giá, mỗi ki-lô-mét đường sắt có giá thành ước tính tối đa là 120.000 francs, tức là 384 triệu francs, hay 400 triệu quy tròn cho tổng chi phí xây dựng. Với lãi suất mỗi năm 4%, kể cả khấu hao ngân sách thuộc địa phải gánh là 16 triệu francs. Rõ ràng lúc này không phải là lúc phải lo đến một gánh nặng như thế. Có lẽ bây giờ nên tính hãy làm khoảng 600 - 700 km đường sắt trước đã, do đó cần phải có ngay một số vốn 75 triệu francs"[4].

Tiếp tục trong năm 1898, công việc nghiên cứu dự án xây dựng đường sắt được bàn kỹ hơn trong khoá họp kế tiếp của Thượng Hội đồng vào tháng 9 năm 1898 diễn ra tại Hà Nội. Các nguồn lực tài chính của Đông Dương đã tăng lên và Tổng thống Cộng hoà Pháp đã ban sắc lệnh cho phép thành lập tổng ngân sách Đông Dương. Nhờ đó, theo dự tính người ta có thể thực hiện ngay 2.000 km đường sắt. Trong phiên họp này, sau những đề nghị của Toàn quyền Paul Doumer và báo cáo của Đô đốc Beaumont, Tư lệnh Hạm đội Viễn Đông, Thượng Hội đồng Đông Dương đã bỏ phiếu thông qua một nghị quyết như sau:

"Mạng đường sắt Đông Dương và đường sắt đi sâu vào nội địa Trung Quốc cần tiến hành xây dựng trong thời hạn càng ngắn càng tốt.

Thượng Hội đồng nhấn mạnh rằng đặc biệt cấp bách phải thi công các tuyến đường sắt sau:

1. Hải Phòng - Hà Nội và kéo dài đến Lào Cai, giáp biên giới Trung Quốc.

2. Lào Cai - Vân Nam (đoạn đường sắt đi sâu vào nội địa Trung Quốc)

3. Hà Nội đi Nam Định và Vinh

4. Đà Nẵng đi Huế và Quảng Trị

5. Sài Gòn - Khánh Hoà và cao nguyên Lang-Bian (Lâm Viên)

6. Mỹ Tho - Vĩnh Long và Cần Thơ".

Cuộc họp Thượng Hội đồng Đông Dương kết thúc được ít hôm thì Toàn quyền Paul Doumer rời Đông Dương đi Paris để xin Chính phủ Pháp cho phép xây dựng mạng đường sắt như đã quyết định trên đây và mở công trái để lấy tiền chi trước tiên cho 1.700 km sẽ xây dựng trên đất Đông Dương. Cần khoảng 200 triệu francs, mỗi ki-lô-mét ở đồng bằng ước tính trung bình 100.000 francs, còn ở miền núi giá ước tính gấp đôi.

Từ Đông Dương trở về Pháp vào cuối năm 1989, đúng vào thời điểm trong nước đang có sự kiện Fachoda[5] và sự vụ Dreyfus[6], Paul Doumer phải vận động các quan chức Chính phủ và Nghị viện chú ý đến Đông Dương. Cũng rất may, Paul Doumer gặp được Bộ trưởng Thuộc địa Trouillot, người trước đó đã vận động để Sắc lệnh thành lập tổng ngân sách Đông Dương được thông qua, rồi cuối cùng được Tổng thống Pháp ký phê duyệt. Bộ trưởng Thuộc địa Trouillot đón tiếp Paul Doumer nồng hậu và tỏ ý hoàn toàn ủng hộ dự án xây dựng hệ thống đường sắt Đông Dương của Paul Doumer. Ít lâu sau, tại Pháp xảy ra cuộc khủng hoảng trong Chính phủ, Trouillot không còn giữ chức Bộ trưởng Thuộc địa nữa. Chính phủ bổ nhiệm Guillain, Nghị sĩ Quốc hội, vốn là Tổng Thanh tra Bưu chính và Giám đốc ở Bộ Công chính đảm nhiệm chức vụ Bộ trưởng Thuộc địa. Lúc này, Paul Doumer tỏ ra lo lắng vì đã mất một người ủng hộ, nâng đỡ dự án của mình, đồng thời cũng sợ Bộ trưởng mới Guillain là một người rất am hiểu tình hình Đông Dương và có trình độ chuyên môn cao về các dự án xây dựng sẽ gây khó khăn. Nhưng sau khi gặp được Guillain, Paul Doumer cũng phải thừa nhận "Tôi chỉ lo hão, sự am hiểu vốn có của ông đã khiến ông ta càng thông hiểu, dễ chấp nhận vấn đề hơn". Chỉ ít hôm sau, Paul Doumer đã thuyết phục được Guillain và chính Guillain là người hậu thuẫn, thuyết phục Bộ trưởng Tài chính Peytral đã không có ý kiến nào chống lại dự án, mà hơn nữa còn xin Chính phủ Pháp bảo lãnh Công trái Đông Dương, dù điều này Paul Doumer không dám mong ước, và càng không dám khước từ một sự bảo trợ như là một món quà tặng cho ngân sách Đông Dương.

Như vậy, Paul Doumer đã nhanh chóng giành được ủng hộ mạnh mẽ từ Nghị viện và Chính phủ Pháp cho phép Phủ Toàn quyền Đông Dương mở công trái 200 triệu Francs, theo một đạo luật được ban hành ngày 25 tháng 12 năm 1898, để dành riêng cho việc xây dựng hệ thống đường sắt Đông Dương.

Toàn bộ những ý chính trong đạo luật cũng chính là những điều Paul Doumer đã đưa ra trình Thượng Hội đồng Đông Dương trước đó 3 tháng và được thông qua tại khoá họp của Thượng Hội đồng gồm ba cung đoạn trên toàn tuyến huyết mạch: Sài Gòn đi Hà Nội, đường nhánh đi Lang-Bian (Lâm Viên), và đường xuyên Trung Quốc xuất phát từ Hải Phòng nối Hà Nội với biển và đi sâu vào trung tâm tỉnh Vân Nam.

Tuy nhiên, vì không thể đủ vật liệu và tài chính để làm một lúc toàn bộ hệ thống nên Paul Doumer phải cân nhắc cho làm ưu tiên những tuyến có tầm quan trọng về kinh tế, hay do yêu cầu về chính trị theo phân tích và đánh giá của từng cung đoạn như sau:

Tuyến đường sắt thứ nhất là tuyến đi qua miền châu thổ Bắc Kỳ và Bắc Trung Kỳ. Những vùng này đông dân, lại giàu có. Đường sắt đi qua sớm được đưa vào khai thác sẽ sớm cho nguồn thu lợi. Lợi ích kinh tế của tuyến đường đi qua đất Thanh Hoá và Vinh chắc chắn cũng không kém. Đây là một vùng rộng lớn bị cô lập với phần còn lại của thế giới, nay nhờ có đường sắt đi qua, sẽ tham gia vào mạng giao thông quốc tế và trao đổi với các nơi khác trên thế giới. Của cải thuộc địa sẽ tăng lên rõ rệt một khi tuyến đường sắt trên đất Trung kỳ được đưa vào khai thác.