Jalur kereta api segitiga Brumbung–Gundih–Gambringan

• Tegal–Brumbung
• Gundih–Solo Balapan
• Gambringan–Surabaya Pasarturi

• Purwodadi–Gundih (eks-Poerwodadie–Goendih Stoomtram Maatschappij)

• Kedungjati–Secang (sedang dihentikan sementara)

Setelah sukses dengan jalur kereta api Samarang–Tangoeng pada tanggal 10 Agustus 1867, NIS melanjutkan kembali pembangunan jalurnya. Kali ini pembangunan jalurnya dibagi menjadi tiga afdeeling, Kedoeng-Djati, menuju Serang, kemudian ke arah Djenkilon, dan terakhir ke arah Solo. Jalurnya memiliki satu jembatan sepanjang 50 hasta di atas Sungai Tuntang dan melewati pedesaan, hutan jati, dan sawah di daerah Telawa. Hingga awal tahun 1869, biaya yang dikeluarkan untuk membangun lintas ini sebesar 296.785 gulden, sehingga pada awal tahun tersebut NIS juga akan membangun jalur baru menuju Bringin dan selanjutnya diperpanjang menuju Ambarawa. Bahkan dalam rencana yang dibuat oleh NIS, jalur kereta api Kedungjati–Gundih–Solo Balapan akan segera dilaksanakan berturut-turut 1 Mei dan 1 September 1869. Pada tanggal 10 Februari 1870, jalur kereta api Kedungjati–Gundih–Solo Balapan selesai beroperasi,[1] dan pada tanggal 21 Mei 1873, jalur Samarang–Vorstenlanden telah selesai dibangun.[2][3][4]

• Kelas eksekutif
  • Brawijaya, tujuan Gambir dan Malang
• Kelas campuran
  • Kelas eksekutif-ekonomi
    • Brantas, tujuan Pasar Senen dan Blitar
• Kelas ekonomi
  • Majapahit, tujuan Pasar Senen dan Malang (dihentikan sementara)
  • Matarmaja, tujuan Pasar Senen dan Malang

• Joglosemarkerto, KA aglomerasi lingkar di provinsi Jawa Tengah dan Daerah Istimewa Yogyakarta dengan tujuan:
  • Semarang Tawang (arah jarum jam via Solo Balapan dan Yogyakarta)
  • Semarang Tawang (berlawanan arah jarum jam via Purwokerto dan Yogyakarta)

• Angkutan semen Indocement
  • Nambo-Brambanan (via Semarang Poncol dan Purwosari)
  • Arjawinangun-Brambanan (via Semarang Poncol dan Purwosari)

Segmen Brumbung–Gambringan digunakan untuk kereta-kereta api yang berjalan baik dari arah Semarang maupun Surabaya dengan kecepatan tinggi.

S.A. Reitsma menyebutkan bahwa NIS mengajukan konsesi untuk jalur Semarang–Brumbung–Gambringan berdasarkan izin konsesi tertanggal 4 Juli 1911 No. 4902.[5] NIS kemudian mendapat izin tersebut tertanggal 28 Desember 1913. Segmen Brumbung–Gubug selesai pada tanggal 1 September 1922 dan Brumbung−Gambringan selesai pada tanggal 3 Januari 1924.[6]

Jalur ini sekarang sudah menjadi jalur ganda. Direktorat Jenderal Perkeretaapian mulai membangun jalurnya tahun 2011 dan selesai tahun 2013[7]

• Jalur lintas utara Jawa
  • Kelas eksekutif
    • Argo Bromo Anggrek, tujuan Gambir dan Surabaya Pasarturi
    • Sembrani, tujuan Gambir dan Surabaya Pasarturi
  • Kelas campuran
    • Kelas eksekutif-bisnis
      • Gumarang, tujuan Pasar Senen dan Surabaya Pasarturi
    • Kelas eksekutif-ekonomi
      • Dharmawangsa, tujuan Pasar Senen dan Surabaya Pasarturi
      • Harina, tujuan Bandung dan Surabaya Pasarturi
  • Kelas Ekonomi
    • Kertajaya, tujuan Pasar Senen dan Surabaya Pasarturi
    • Airlangga, tujuan Pasar Senen dan Surabaya Pasarturi
    • Ambarawa Ekspres, tujuan Semarang Poncol dan Surabaya Pasarturi (jadwal terbatas)
• Jalur lintas tengah Jawa
  • Kelas campuran
    • Kelas eksekutif-ekonomi
      • Jayabaya, tujuan Pasar Senen dan Malang

• Kedung Sepur, tujuan Semarang Poncol dan Ngrombo
• Blora Jaya, tujuan Semarang Tawang dan Cepu

• Angkutan peti kemas
  • Pasoso-Terminal Petikemas Surabaya
  • Pasoso-Kalimas
  • Pasoso-Indro
  • Sungai Lagoa-Kalimas
  • Krenceng-Kalimas
  • Jakarta Gudang-Kalimas (Limasdan Cargo)
  • Jakarta Gudang-Benteng (Benteng Cargo)
  • Terminal Peti Kemas Klari-Kalimas
• Angkutan logistik Overnight Services
  • Parcel Utara, Jakarta Gudang-Surabaya Pasarturi
• Angkutan baja coil, Krenceng-Kalimas
• Angkutan semen Indocement, tujuan Nambo dan Kalimas
• Angkutan semen Semen Indonesia, tujuan Jakarta Gudang-Babat

Setelah meraup keuntungan yang besar, NIS menambah lagi segmen jalur kereta api. Pada tanggal 1 September 1897, perusahaan ini mendapat konsesi izin pembangunan jalur kereta api baru yang melayani rute Goendih–Gambringan–Bodjonegoro–Soerabaja.[8] Jalurnya merupakan sepur sempit, dan selesai pada tahun 1902-1903 hingga Stasiun Surabaya Pasarturi.[9]

Jalur Gundih–Gambringan merupakan segmen semiaktif karena hanya dilalui kereta-kereta api yang dialihkan jalurnya saja, apabila salah satu segmen segitiganya mengalami gangguan atau kerusakan. Dahulu pernah dijalankan kereta api ketel di jalur ini, tetapi pada tahun 2010, operasionalnya dihentikan karena Pertamina mencoba mengurangi pasokan minyak ke Cepu dengan kereta api.[10]

• Kelas campuran
  • Kelas eksekutif-bisnis
    • Sancaka Utara, tujuan Surabaya Pasarturi dan Yogyakarta (dihentikan sementara)