1836 beantragte ein aus drei Gesellschaften bestehendes privates Eisenbahnkomitee den Bau einer Bahnstrecke zwischen Nürnberg und Hof. 1838 erteilte König Ludwig die Genehmigung, stellte jedoch zur Bedingung, dass die Arbeiten bereits 1841 vollendet sein sollten. Dafür reichten die privaten Gelder aber nicht aus, zumal bautechnisch die Überwindung des Fichtelgebirges erhebliche Probleme bereitete. Daraufhin entzog der König der Gesellschaft am 8. November 1840 die Konzession und ließ die Strecke auf Staatskosten bauen. Die Weiterführung bis Leipzig wurde per Staatsvertrag mit dem Königreich Sachsen und dem Herzogtum Sachsen-Altenburg geregelt.
Außerdem wurde die Fortführung der Strecke von Nürnberg nach Süden über Augsburg bis Lindau beschlossen. Damit war die rund 560 km lange Bahnstrecke zwischen der Hafenstadt Lindau im Bodensee und Hof im Norden Bayerns als erstes staatliches Eisenbahnprojekt und damals längste Hauptbahn Deutschlands in ihren Grundzügen festgelegt.
Am 1. Oktober 1844 konnte der erste Abschnitt zwischen Nürnberg und Bamberg eröffnet werden, bereits vier Jahre später rollten die Züge bis Leipzig. Im Süden Bayerns ging der Bahnbau dagegen nur schleppend voran. Dies lag einerseits an der schwierigen Topographie des Allgäus, anderseits an den knappen Staatsfinanzen. Hinzu kamen die politischen Ereignisse während der Unruhejahre 1848/49, in deren Verlauf König Ludwig wegen seiner Affäre mit der irischen Tänzerin Lola Montez abdanken musste. Erst die Konsolidierung des Staatshaushaltes unter Ludwigs Nachfolger Maximilian II. ermöglichte die Fertigstellung der Süd-Nord-Bahn.

Übersichtskarte der Ludwig-Süd-Nord-Bahn mit Streckenprofil Bayerische Staatsbibliothek München, Bavar. 4291 y-2, S.51, urn:nbn:de:bvb:12-bsb10385412-4

Im Höhenprofil werden die bautechnisch schwierig zu überwindenden topographischen Verhältnisse des Fichtelgebirges im Norden und des Allgäus im Süden deutlich.

Die „Schiefe Ebene“, 1850er Jahre  und 2013
Lithographie Georg Könitzer,
DB Museum Nürnberg

Foto S.Stern

Mit der 7 km langen Steilrampe zwischen Neuenmarkt-Wirsberg und Marktschorgast wurde der knapp 160 Meter betragende Höhenunterschied zwischen Maintal und Fichtelgebirge überwunden. Die Schiefe Ebene war damals die weltweit steilste Gebirgsbahn und wurde als technisches Wunderwerk angesehen. Ihre durchschnittliche Steigung beträgt 25 , der kleinste Kurvenradius 403 m. Die markantesten Bauwerke sind zwei Steindämme mit insgesamt 1.400 m Länge, die in die Talhänge gebaut wurden und 32 m über der Talsohle verlaufen. Für Forstwege und für die von den Hängen abfließenden Wasserläufe waren am Dammfuß Durchlässe eingebaut. Zur Bewältigung der enormen Steigung wurden die Züge von Schublokomotiven unterstützt.
Die Rampe wirkt auch heute monumental. Bis in die 1970er Jahre verkehrten noch mit Dampfloks bespannte Güter- und Schnellzüge. Heute verkehren auf der Strecke nur noch Regionalzüge.

Bahnhof Hof, 1854-55
Gemälde Karl Herrle,
DB Museum Nürnberg

Als nördlicher Endbahnhof der Süd-Nord-Bahn hatte Hof eine große Bedeutung, da hier der Wechsel der bayerischen und der sächsischen Züge stattfand. Die Fahrgäste mussten in Hof umsteigen und alle Güter umgeladen werden, denn aufgrund der unterschiedlichen Spurweiten (Sachsen baute anfangs nach dem englischen, Bayern nach dem belgischem System) konnten die Züge nicht durchfahren.

Der Bayerische Bahnhof in Leipzig
Sammlung Bayer

Per Staatsvertrag regelte das Königreich Bayern mit dem Königreich Sachsen und dem Herzogtum Sachsen-Altenburg die Weiterführung der Strecke bis Leipzig, wo 1842 der Bayerische Bahnhof in Betrieb ging. Der weltweit älteste Kopfbahnhof wurde 2001 geschlossen und durch einen Tiefbahnhof ersetzt. Heute ist noch der quer zu den Gleisen gestellte Portikus erhalten.