行大同缩短行车距离111公里。1958年初开始施工准备，原计划线路为起自京包铁路郭磊庄站西，与京包铁路分线，经羊窖沟、兴和至集宁南站。线路郭磊庄至羊窖沟间经东洋河左岸台地，地势较为平坦。羊窖沟至兴和间进入东洋河河谷左岸山势陡峭山区。兴和至集宁间线路途经蒙古高原丘陵地带，地势较为平缓。后因中苏交恶，于1959年5月全部停工。21世纪初，进行重新规划，线路改为起自京包铁路张家口南站（今张家口站），利用既有京包铁路向西，至孔家庄站西侧，完成张集铁路与京包铁路的客货疏解后折向西北方，经河北省万全县和尚义县进入内