En 1855, le ministre des Travaux Publics, le Conseil général de l’Eure et la Compagnie de l’Ouest (la société privée qui compte exploiter la voie) imaginent un projet qui relierait Conches à L’Aigle voire à Sées. Après plusieurs hésitations, l’État approuve en 1862 un itinéraire : la ligne partira de Conches puis se dirigera vers la Vieille-Lyre pour ensuite rejoindre Rugles puis L’Aigle. Dans les nombreuses usines métallurgiques qui jalonnent la Risle de la Vieille-Lyre à L’Aigle (dont les usines de Trisay et de Chagny), patrons et ouvriers se réjouissent : les premiers comptent sur le chemin de fer pour importer à moindre coût le précieux charbon anglais essentiel à la fonte du minerai et les seconds attendent plus d’activité et donc plus de travail.

Le projet de ligne Conches-L’Aigle est présenté aux populations concernées. Dans chaque mairie, des plans sont montrés et soumis à la critique des administrés. La voie ferrée doit parcourir 3,8 km sur la commune de la Vieille-Lyre. Certains propriétaires ou agriculteurs émettent des plaintes : la voie coupera plusieurs chemins d’exploitation et les transformera en cul-de-sac ; à cause de son étroitesse et de sa situation à un carrefour, le passage à niveau de la Croix de Pierre gênera le transport des gros bois sortis de la forêt de Conches. Du coup, les autorités doivent procéder à quelques ajustements. Il est notamment décidé de déplacer légèrement le passage à niveau au prix d'un déplacement de la croix de pierre. Le monument doit être installé non loin, au bord de la rue saint-Pierre, emplacement qu'on lui connaît aujourd'hui. Après ces modifications, le projet est accepté. Les expropriations commencent dès 1863.

Puis c’est au tour de l’emplacement des gares d’être soumis à enquête publique. Chaque commune désire avoir sa station mais la Compagnie ne peut pas se permettre d’établir des arrêts toutes les cinq minutes. À la Vieille-Lyre, un compromis avec sa voisine l’emporte : la gare est implantée sur le territoire de la Vieille-Lyre mais elle se situe à quelques centaines de mètres du centre de la Neuve-Lyre. La station reçoit un nom qui contente les deux villages : gare de Lyre. Cet accord contraste avec la situation à Rugles et à Bois-Arnault. Les deux communes se déchirent pour nommer la gare qui les dessert toutes les deux. Gare de Rugles, gare de Bois-Arnault-Rugles ou gare de Rugles-Bois-Arnault ? Dans cette querelle de clochers, le ministre des Travaux Publics tranche finalement pour la dernière appellation.

En 1865, les travaux ferroviaires débutent. Ils ne doivent pas poser grand problème : la ligne ne fait que 32 km et traverse une région plane, ce qui limite les ouvrages d’art. Plus de 150 ouvriers travaillent sur le chantier, essentiellement des terrassiers. Souvent ils ne viennent pas de la région et ces « étrangers » suscitent la méfiance dans les communes où ils sont hébergés. Les journaux relatent les différents vols, violences et dégâts dont les ouvriers du chemin de fer sont accusés. En décembre 1865, devant la lenteur d’avancée des travaux, l’Etat crée de toute pièce un centre de construction à mi-chemin entre la Neuve-Lyre et Neaufles-Auvergny. Des hangars, des forges et un magasin de rails prennent place au milieu des champs et des prairies. A côté, un baraquement et une cantine assurent la restauration et l’hébergement des ouvriers. Le ballast, c’est-à-dire les cailloux qui supporteront la voie ferrée, est extrait une centaine de mètres plus loin. La création de cette carrière ne provoque pas l’hostilité de la population de Neaufles. Ironie de l’histoire quand on sait qu’en 2008 un projet de création d’une nouvelle carrière sur la commune suscite une farouche opposition.

Les travaux terminés, le centre de construction est démonté. Le 5 novembre 1866, une locomotive à vapeur fait officiellement le parcours de Conches à l’Aigle. Grâce à leur gare, les Lyrois peuvent désormais voyager en train.