ある機関助士
撮影は国鉄やスポンサー企業からの潤沢な資金を元に行われ、常磐線のほか水戸機関区(現在のJR東日本・水戸運輸区)や尾久機関区(現在のJR東日本・尾久車両センター)、中央鉄道学園、青梅線(東中神駅付近)など様々な場所で行われた。国労や各職場からの協力もあり、中央鉄道学園での乗務員講習シーンや鴨宮モデル線を走る新幹線試運転のシーンも撮影された。そのため、撮影は1962年(昭和37年)10月25日のクランクインから1963年(昭和38年)2月16日のクランクアップまで約4ヶ月間もの長期間に渡って行われた。
その結果、本作に俳優は一切使われず、現役の鉄道乗務員を主役にし、他の出演者もほぼ全員が現役の国鉄職員という異例の作品となった。また、現場のリアルな労働環境を撮影した公開鉄道映画はこの当時は過去に例がなく、それまでの鉄道映画には無かった斬新さと新鮮さで大きな話題となり、数々の賞を受賞したほか、映画評論家の荻昌弘も『週刊朝日』のコラムで本作品を大絶賛している。
記録映画、宣伝映画として名高い当作品だが、撮影当時の常磐線の上野 - 水戸間を走る客車列車はほぼ全てが電気機関車牽引の運行に置き換えられていたため、出演者の乗務シーンは一部のシーンを除いては定期運行されている実際の旅客列車での撮影ではなく、撮影のために蒸気機関車を単機で臨時運行し、土本監督による台本や台詞など綿密な企画によって制作された。
1962年(昭和37年)5月3日、国鉄常磐線三河島駅構内で発生した列車脱線多重衝突事故、「三河島事故」の影響から、国鉄の安全性への取り組みを宣伝するため、国鉄によって企画され、岩波映画製作所によって制作された映画である。のちに水俣病のドキュメンタリー映画で大きな業績を残した土本典昭が、記録映画監督としてデビューした作品でもある。映画が企画された当時は17社もの入札があり、このドキュメンタリー映画が入札に入ったことには土本監督も大変驚いたという。
当初は三河島事故の一掃や国鉄の安全性(新型保安装置「ATS」の普及)をアピールする目的で一般的な宣伝映画を製作する予定で制作が進められていたが、「事故の原因は過密ダイヤにあり、労働者の実情を知らなければ国鉄を語ることは出来ない」と判断した土本監督の独断で、国鉄労働組合と話し合いや擦り合わせを行い協力を得た上で、世間から「事故の加害者」と糾弾されていた機関士と機関助士を主演に採用し、乗務員職場の過酷な労働描写を主軸に置いた本格的なドキュメンタリードラマ映画に変更された。土本監督自身も乗務員の仕事の本質を理解するため、2日間ほど実際の機関助士の訓練を受けて事故を起こした常磐線の取材と体験乗務を行っている。