Au début du XIXe siècle, le « quartier de la gare » était encore synonyme de campagne. Quelques grandes propriétés – comme celle du marquis d’Aligre – cohabitent avec des parcelles dédiées aux cultures (céréales, haricots, arbres fruitiers…).

L’arrivée du chemin de fer, en 1837,  bouleversa ce quartier. Alors que l’on mettait jusqu’à deux heures pour aller en voiture à cheval -pouvant accueillir jusqu’à vingt-cinq voyageurs- de Paris au Pecq, le train permet de faire ce trajet en une demi-heure. Les trains disposaient de dix voitures divisées en trois classes, « berlines », « diligences », et « wagons non garnis ».

Chatou était dorénavant aux portes de Paris et une première gare était construite en octobre 1837. S’ensuivit la construction d’une nouvelle gare en pierre en 1867 et d’une passerelle pour piéton en 1900.

La ligne de chemin de fer SNCF cède peu à peu du terrain au RER (Réseau Express Régional). 

L'ancienne gare en pierre de 1867 fut détruite lors de l'aménagement de la gare RER et la conversion de la ligne SNCF en RER fut totale en 1972. 

Aujourd'hui, la ligne RER A est un point central de Chatou vers lequel des milliers de Catoviennes et Catoviens convergent chaque jour. 

Une exposition unique sur la ligne sur le chemin de fer Paris-Saint-Germain est venue rappeler l'histoire du train à Chatou.

Réalisée en 2008 à l'initiative de l'association Chatou Notre Ville en collaboration avec les services de la ville, la RATP et l'association Philatélique de Chatou et des environs, celle-ci maintient sur le quai de la gare en direction de Paris le souvenir de cette aventure qui permit la villégiature et le passé artistique de Chatou.