De CER was een gezamenlijk project van China en Rusland, en na de Russisch-Japanse Oorlog namen de Japanners het zuidelijke deel van de CER over, waardoor de South Manchuria Railway werd gevormd, terwijl de noordelijke delen onder Chinees-Russische controle bleven. Na de Oktoberrevolutie werd de spoorweg gedurende de Russische Burgeroorlog gecontroleerd door Witte Russen, maar vanaf 1917 begon de regering van de Republiek China meer controle over de spoorweg over te nemen, totdat in 1922 de CER officieel een Sino-Sovjetische gezamenlijke onderneming werd. In 1929 namen de Chinezen echter de volledige controle over het CER over, stormen het Sovjetconsulaat in Harbin en arresteren de functionarissen van het CER. Dit leidde tot het Chinees-Sovjet conflict van 1929.
, waarin de Sovjets snel het Chinese leger versloegen en de Chinezen dwongen opnieuw gezamenlijke controle over de spoorweg te aanvaarden. Na het Mukden-incident behielden de Sovjets de controle over de spoorweg ondanks de Japanse bezetting van het noordoosten van China; na de oprichting van Manchukuo in 1932, werd de CER een gezamenlijke Sovjet-Manchukuo-onderneming genaamd de "Noord-Manchoerië-spoorweg". In maart 1935 kocht de regering van Manchukuo het Sovjet-aandeel van de NMR voor 140 miljoen yen, en het hele netwerk werd overgenomen door de Manchukuo National Railway.