Die Konzession für eine Eisenbahnstrecke Paris–Caen wurde am 21. Juni 1846 erteilt. Wegen der Finanzkrise im Jahre 1847 und der darauf folgenden Revolution im Jahre 1848 konnte nicht das nötige Kapital zum Bau gebildet werden. Eine neue Konzession zwischen Paris und Caen wurde am 5. Juli 1852, der "Compagnie de Paris à Caen et à Cherbourg", erteilt. Die Bauarbeiten begannen im Folgejahr zwischen Mantes-la-Jolie und Caen. Der Streckenabschnitt Paris–Mantes-la-Jolie der Bahnstrecke Paris–Le Havre war seit dem 9. Mai 1843 in Betrieb. Der erste Abschnitt von Mantes-Embranchement nach Lisieux ging am 1. Juli 1855 in Betrieb. Am 29. Dezember 1855 wurde die Verlängerung nach Mondeville eröffnet. Wegen fehlender Übereinkunft mit der Gesellschaft, welche die Konzession für die Verlängerung beantragte, mussten die Züge aus Paris im vorläufigen Bahnhof Mondeville ankommen. Die Verlängerung nach Caen ging schließlich am 1. September 1857 in Betrieb.