Dass die Bahnstrecke München-Landshut über Oberschleißheim führt, hat die Gemeinde offensichtlich ihren Schlössern zu verdanken. Denn bei den Diskussionen um das 1855 gegründete Bayerische Nationalmuseum war auch Schloss Lustheim als Standort im Gespräch und der spätere Museumsdirektor Karl Maria Freiherr von Aretin wies König Maximilian II. am 23. März 1854 extra darauf hin, dass die Eisenbahn deswegen durch Oberschleißheim führen solle.
Eine Streckenführung über Garching wäre kürzer gewesen, scheiterte aber ferner am dortigen Posthalter, der dies als eine Konkurrenz zu seinem 50 Pferde starken Betrieb sah. Zu diesem Ergebnis kommt der Historiker Andreas C. Hofmann, der auch Vorsitzender des Vereins Verrückter Alter Bahnhof Oberschleißheim (Vabosh) ist. Hofmann hat sich auf Spurensuche nach Berichten über die Vorbereitungen, Bauarbeiten sowie die Eröffnung begeben. Anlass ist ein in diesem Jahr nahender Jahrestag: Am 3. November 1858 wurde auf der Bahnstrecke München-Landshut der Personenverkehr in Betrieb genommen und die Station Schleißheim eröffnet. Dies war der Startschuss für eine 160-jährige Geschichte.
Der endgültige Beschluss zum Bau des (Alten) Bahnhofs fiel am 2. Mai 1857 in der Direktion der königlich privilegierten Bayerischen Ostbahnen. Einer Bekanntmachung ist zu entnehmen, dass mehr als 11 000 Gulden für das Gebäude eingeplant waren. Das entsprach fast dem Zwanzigfachen des Jahresgehalts eines bayerischen Generals. Der Löwenanteil von mehr als 6000 Gulden entfiel auf Erd-, Maurer- und Steinhauerarbeiten. Die Handwerker mussten bis 18. Mai 1857 ihre Angebote bei der Bahnverwaltung einreichen, wobei die Auftragsvergabe bereits am Tag darauf stattfand. Ob auch Schleißheimer Betriebe einen Auftrag erhielten, ist nicht bekannt.
Zum Jahreswechsel 1857/58 war der Abschnitt München-Schleißheim bereits fertiggestellt und von 7. Januar 1858 an fuhren die ersten Züge. Einer der frühen Lokomotiv-Produzenten in Deutschland war Joseph Anton von Maffei, der seine erste Lokomotive mit Namen "der Münchner" 1841 auf den Markt brachte. Der in Betrieb genommene Streckenabschnitt wurde auch genutzt, um die neu gelieferten Lokomotiven zu testen. Zum anderen konnten jetzt bis Schleißheim Schienen und anderes Baumaterial für die weiteren Passagen schneller transportiert werden.
Am 29. Oktober 1858 fand schließlich die Eröffnungsfahrt von München nach Landshut mit dem bayerischen Ministerratsvorsitzenden Ludwig von der Pfordten als Ehrengast statt. Sie startete um 8.40 Uhr und fuhr 23 Minuten später durch Schleißheim.
Der Regelbetrieb begann für Personen am 3. November und für Güter am 15. November 1858. Im Winter 1858 kostete eine Fahrt von München nach Schleißheim in der dritten Klasse mit 15 Kreuzer etwa so viel wie ein Hühnchen. In Schleißheim hielten die Züge um 8.33 Uhr, 12.09 Uhr und 19.03 Uhr in Richtung München sowie um 6.58 Uhr, 10.52 Uhr und 17.28 Uhr in Richtung Landshut.