В 1872 году в Сейме Финляндии был впервые поднят вопрос о строительстве Карельской железной дороги. Окончательное решение о строительстве было принято в 1888 году и в 1890 году начались строительные работы.

Железная дорога пришла в Сортавала в ноябре 1893 года, когда было завершено строительство 139-км. ветки Антреа-Сортавала. Расстояние до Хельсинки составило 460 км., до Санкт-Петербурга - 264 км., однако окончательное соединение с железнодорожной сетью России произошло лишь в 1914 году, по окончании возведения моста через Неву.

К июню следующего, 1894 года, была готова двухкилометровая ветка до порта, а к ноябрю было завершено сооружение 133-км. ветки Сортавала-Йоэнсуу (через Вяртсиля).

Карельская железная дорога открыла новую главу в истории города и всей Ладожской Карелии.

В юго-западной части города были сооружены железнодорожный вокзал и депо. Построенные позднее водонапорная башня и поворотный круг также вошли в комплекс станционных зданий.

Навсегда в историю Сортавала вошел и день 22 сентября 1944 года, когда в 10 часов утра от станции Сортавала отошел последний поезд с эвакуируемым населением.