București Nord este cea mai mare stație feroviară a României, este capătul liniei și are un număr de opt peroane și 14 linii. Piatra de temelie a gării a fost pusă în data de 10 septembrie 1868 în prezența lui Carol I, pe un loc ales de domnitor. În anul 1872 este inaugurată gara și astfel, s-a dat în exploatare circulația feroviară pe linia Roman–Galați–București–Pitești.
Stația a fost denumită inițial Gara Târgoviștei, pentru că artera numită astăzi Calea Griviței se numea pe vremea aceea Calea Târgoviștei, urmând ca în 1888 să ia denumirea actuală.
Gara de Nord a început să devină neîncăpătoare încă din 1880, iar în 1928 gara avea șase linii pentru plecări și patru linii pentru sosiri. Din august 1944 s-au refăcut instalațiile de centralizare electrodinamică din gară, iar liniile și peroanele au fost prelungite pentru a se obține lungimi utile de 350 m.
Perioada între 1950 și 1990 a cunoscut o creștere foarte mare a traficului feroviar, dar din anul 1990 numărul călătorilor a scăzut de câteva ori, proces care s-a manifestat în toată România. După un timp, statutul juridic al gării a fost schimbat şi a trecut sub controlul statului.
De asemenea, Gara Târgoviştei capătă o notorietate mare după ce primul tren internaţional a sosit aici: „În ianuarie 1880, Parlamentul României a votat pentru transferul liniei Vârciorova-Roman din administrarea privată a consorţiului Strousberg în administrare naţională, iar guvernul a înfiinţat instituţia Căilor Ferate Române, care continuă să existe şi astăzi. În anul 1883, trenul internaţional Orient Express zăboveşte pentru prima dată în Gara Târgoviştei. Notorietatea gării şi afirmarea noului mijloc de transport sporeşte progresiv numărul de călători, adresabilitatea publicului larg, indiferent de clasa socială. În consecinţă, gara devine în scurt timp neîncăpătoare“, arată arhitectul Alexandra Buleu, de la Universitatea de Arhitectură şi Urbanism „Ion Mincu” din Bucureşti, în lucrarea „Gara feroviară, expresie a coliziunii culturale dintre oraş şi teritoriu. Studiu de caz: Gara de Nord, Bucureşti“.
În perioada 1895 – 1896 a fost construită o nouă aripă a gării, prevăzută cu un „salon regal”. Extinderea gării a continuat în 1907 când au fost deschise încă două linii de cale ferată.
În aceeaşi perioadă au fost elaborate mai multe planuri pentru construirea unei gări noi în zona în care acum se află Opera Română, care urma să fie denumită „Gara Centrală”. Însă declanşarea Primului Război Mondial a împiedicat realizarea acestui proiect, Gara de Nord rămânând cea mai importantă gară a oraşului.
În perioada interbelică, Gara de Nord a suferit o serie de schimbări care au îmbunătățit traficul feroviar, dar și arhitectura locului. Au fost modernizate şi sistemele de sonorizare din staţii.
Construcţia nouă a gării a dus, totodată, şi la dezvoltarea urbanistică a zonei din jurul său, care a început să fie populată rapid, terenurile fiind ocupate în principal de locuinţele lucrătorilor de la căile ferate.
Un moment semnificativ în istoria gării îl constituie decembrie 1947: plecarea din ţară a Majestăţii Sale Regele Mihai I. Se spune că această clădire și-a pierdut farmecul în perioada comunistă. Ea devine un simplu loc de tranzit.
În plus, hotelurile din jurul gării devin locuințe pentru nefamiliști, iar ulterior sunt abandonate. Chiar și așa, apar pasaje pieonale, se reamenajează sălile de așteptare, iar gara este legată la rețeaua de metrou.
Conform unor estimări din anul 2009, prin Gara de Nord trec zilnic aproximativ 10.000 de oameni. Singurele perioade în care traficul din gară se apropie de 15.000 de persoane pe zi sunt cele din preajma sărbătorilor religioase.
Numărul călătorilor transportați din și înspre Gara de Nord cu trenurile CFR Călători a fost de 3,6 milioane de persoane în anul 2011 față de 6,3 milioane în anul 2009. Numărul de călători ai firmelor private prin gară nu este cunoscut.
Pe lângă transportul intern, sunt oferite legături directe spre câteva capitale și orașe mari din Europa, respectiv Budapesta, Chișinău, Istanbul, Sofia și Viena.
Încă de la inaugurarea trenului Orient Express, în 1906, compania La Compagnie Internationale des Wagons-Lits a negociat cu guvernul român parcursul ce include Gara de Nord București ca stație de oprire înainte de Constanța, unde se face transbordarea în vapor până la Istanbul.
De când Rusia a invadat Ucraina, gara a găzduit refugiați. Pe tot parcursul șederii în Gara București-Nord, persoanele strămutate din Ucraina au primit ajutor de la reprezentanții Primăriei Municipiului București (PMB) și ai organizațiilor neguvernamentale, prin intermediul unui punct non-stop de informare și coordonare amenajat pe peronul central, unde au fost disponibili voluntari care vorbesc limba ucraineană și pot furniza informații suplimentare.