Türkiye'nin ilk demiryolu hattı olan İzmit-Köseköy demiryolu hattı, Osmanlı İmparatorluğu'nun modernleşme sürecinde önemli bir adımdı. Hattın yapımı o dönemde İngiliz işletmeci Thomas Brassey liderliğindeki bir İngiliz firması olan Stirling ve Brassey tarafından gerçekleştirildi. İnşaat çalışmaları yaklaşık iki yıl boyunca devam etti ve 4 Kasım 1872'de hattın ilk bölümü olan İzmit-Gebze hattı hizmete açıldı. Hattın geri kalan kısmı da kısa süre sonra tamamlanarak İstanbul'dan Köseköy'e kadar uzanmış oldu.
İlk etapta demiryolu hattı sadece askeri malzemelerin ve madenlerin taşınması için kullanılıyordu. Ancak hızla büyüyen bir ülke ekonomisiyle birlikte, hattın işlevi genişledi ve yolcu taşımacılığı da yapılmaya başlandı. İzmit-Köseköy hattı, İstanbul ve Ankara arasındaki ana demiryolu ağının önemli bir parçası haline geldi.
Hattaki ilk trenler sadece yük vagonlarından oluşuyordu ve lokomotiflerin gücü de oldukça düşüktü. Ancak teknolojik ilerlemelerle birlikte trenler daha hızlı ve daha güçlü hale geldi. Günümüzde Türkiye'de yüksek hızlı trenler, banliyö trenleri ve uzun mesafeli yolcu trenleri dahil olmak üzere geniş bir demiryolu ağı bulunmaktadır.
İzmit-Köseköy hattı, Osmanlı İmparatorluğu'nun modernleşme sürecindeki ilk gelişmelerden biriydi ve bugün Türkiye'deki demiryolu taşımacılığının başlangıcı olarak kabul edilmektedir.