CER byl společným projektem Číny a Ruska a po rusko-japonské válce Japonci převzali jižní část CER a vytvořili Jižní Manchurijskou železnici, přičemž severní části zůstaly pod čínsko-ruskou kontrolou. Po říjnové revoluci byla železnice kontrolována bělošskými Rusy po nějakou dobu během ruské občanské války, ale od roku 1917 začala vláda Čínské republiky převzít větší kontrolu nad železnicí, až do roku 1922, kdy byla CER oficiálně vytvořena jako čínsko-sovětský společný podnik. V roce 1929 však Číňané převzali úplnou kontrolu nad CER, vtrhli do sovětského konzulátu v Harbinu a zatkli úředníky CER. To vedlo k čínsko-sovětskému konfliktu v roce 1929
, ve kterém Sověti rychle porazili čínskou armádu a přinutili Číňany znovu přijmout společnou kontrolu nad železnicí. Po Mukdenském incidentu si Sověti zachovali kontrolu nad železnicí navzdory japonské okupaci severovýchodní Číny; po založení Manchukuo v roce 1932 se CER stala společným sovětsko-mančuským podnikem nazvaným "Severní manchurská železnice". V březnu 1935 koupila vláda Manchukuo sovětský podíl na NMR za 140 milionů jenů a celou síť převzala Manchukuo National Railway.