Compagnie du chemin de fer de Paris à Lyon
Les statuts de la seconde société, dénommée également « Compagnie du chemin de fer de Paris à Lyon », sont approuvés par décret du 20 mars 1852. Cette création reprend la concession des 512 kilomètres du chemin de fer de Paris à Lyon accordée par décret le 5 janvier 1852.
Ligne de Paris-Nord à Lille
Ces considérations amènent le gouvernement à concéder le tronçon à la Compagnie du Nord, par une convention signée entre le ministre des Travaux publics et la Compagnie le . Cette convention est approuvée par un décret impérial à la même date. Elle doit établir, dans un délai de , un chemin de fer à , dont la dépense est évaluée à . Les études s'achèvent et sont approuvées en . Le tracé affronte une différence d'altitude de entre Saint-Denis et le point culminant de la ligne, plus au nord, suivi d'une dénivellation de , sur les . En 1857, le chantier, dirigé par l'ingénieur de la compagnie François Hippolyte Désiré Mantion, est lancé en plusieurs points du tracé. Ce tronçon possède plusieurs ouvrages d'art d'importance, dont et un pont important sur l'Oise ; il est de plus le plus chargé en terrassements, avec pas moins d' de terre déplacée, ce qui en fait le plus coûteux de tout le réseau de la Compagnie du Nord.