Los orígenes de la estación de Chamartín –aunque en un emplazamiento algo más al sur que el actual– se encuentran en los planes del ministro de Obras Públicas Indalecio Prieto durante la II República para conectar la estación de Atocha (y el resto de la red ferroviaria) con el nuevo enlace ferroviario directo que había previsto entre Madrid y Burgos, que acortaba el viaje con respecto a la línea general del Norte.