Ab 1864 konnte im Güterverkehr Hamburg mit dem Umweg über das Trajekt Lauenburg–Hohnstorf erreicht werden. Den Personenverkehr bedienten Fähren von Harburg nach Hamburg. Die Eisenbahn-Elbbrücke von Harburg nach Hamburg wurde bald nach der Reichseinigung 1872 fertig gestellt. Verantwortlich für den Bau der Brücke war die Köln-Mindener Eisenbahn-Gesellschaft, die bereits 1866 von der preußischen Regierung den Zuschlag für den Bau einer Verbindung von Wanne-Eickel über Münster, Osnabrück, Bremen und Harburg nach Hamburg (im Zuge der so genannten „Rollbahn“) erhalten und noch vor der Reichsgründung mit deren Bau begonnen hatte. Bis zur Annexion Hannovers nach dem Krieg von 1866 war neben dieser direkten Bahnlinie auch der u. a. von Preußen und Hamburg gewünschte Bau von Elbbrücken stets am Widerstand des Königreichs Hannover gescheitert. Im Zuge dieser Annexion fielen auch die Königlich Hannoverschen Staatsbahnen und somit die Verbindung Harburg-Hannover an Preußen. Die zuständige Königliche Eisenbahndirektion Hannover blieb unter preußischer Verwaltung und Verlust ihrer bisherigen Bezeichnung bestehen. Bis 1906 wurde in Hamburg der Hannoversche Bahnhof angefahren, als er durch den Hauptbahnhof ersetzt wurde.