负责兴建，北段由香港宝嘉建筑及其母公司布依格承建。隧道于2001年4月2日贯通，由时任政务司司长的陈方安生及九铁公司主席杨启彦主礼引爆隧道的最后一段，正式贯通隧道。隧道在2003年12月20日下午和九广西铁一起正式通车。本隧道挖出的泥土，大部分用在西铁线八乡车厂的平整土地工程上。
严重事故.2007年2月14日早上9时15分，一列西铁SP1900南行列车（D305/D306）驶经大榄隧道时，车顶变压器因过热引致绝缘油气化并爆炸，同时短路装置发生故障，在变压器发生短路时未能截断电