Alors tourné vers le bassin ligérien, le regard du Mans se tourne vers le bassin parisien le 28 mai 1854 avec l'arrivée de son premier train venu de Paris. Bientôt, l'étoile ferroviaire s'étend en direction de Laval – Rennes - Brest, Tours, Alençon -Caen et Angers. Le rail a lancé la ville sur la voie de la modernité.

Édifiée dans une plaine marécageuse, en contrebas du centre ville, non loin du port, la gare de style dorique comporte une façade percée de 24 arcades en plein cintre. La prochaine arrivée du nouveau tramway doit métamorphoser le lieu pour rendre l'esplanade aux piétons et aux vélos.

En cette seconde moitié du XIXème siècle, Le Mans entame sa véritable révolution économique. La métallurgie se révèle porteuse d’avenir et s'oriente bientôt logiquement vers la construction mécanique. La famille d'industriels Bollée fabrique en 1873 une voiture à vapeur, l’Obéissante, puis la Mancelle et enfin la Rapide, capable d’atteindre la vitesse de 40 km à l’heure. C’est à cette époque que se tissent les liens qui uniront durablement la cité avec l’automobile.