工程的路线调查，帝国议会通过2万3804圆的调查费用预算后，调查队于大正三年（1914年）9月9日自卑南街（今台东市）出发，而由于担心遭到原住民的攻击，调查队每到一处便得请求当地官厅的保护，其调查路线大致是自卑南街开始，经马兰社、卑南社，过北丝阄溪（今鹿野溪），再经鹿寮社、新七脚川、万人埔、秀姑峦溪、清水溪，而后抵达璞石阁，整个调查任务在大正五年（1916年）2月16日完成。原本铁道部打算在第一期工程完工后便立刻进行第二期工程，但由于铁道部此时更急于进行宜兰线与枋寮线（今屏东线）的建设，加上台东制糖株式会社