Открытие нового железнодорожного направления Харьков – Брянск вдохнуло новую жизнь в городок. Здание железнодорожной станции Золочев и железнодорожное полотно строилось здесь в 1908-1910 гг. Строительство привлекло рабочие руки со всей местности, так как работа оплачивалась достаточно высоко. Во времена Первой мировой войны на отрезке между станциями Сосновка и Черноглазовка белогвардейцы разобрали железную дорогу, устроив засаду на санитарный поезд сопровождаемый красноармейцами. В 1922 году установлен памятник героям-железнодорожникам. В период Второй Мировой войны станция стала местом жестоких сражений. Здесь были сооружены блиндажи, окопы, противотанковый ров. Половина вокзала была уничтожена, уцелела только северная сторона. Станция была полностью восстановлена только в 1954 году. В 1970 году линию электрифицировали от станции Люботын до станции Золочев. А уже пятого декабря на станцию Золочев прибыл первый электропоезд.