La Compagnie Internationale des Wagons-lits lance en décembre 1883 un train de luxe reliant Calais à la mer Méditerranée sous le nom « Calais-Nice-Rome Express », train qui fut dédoublé en 1887 d'une part en « Rome-Express » via Modane, et d'autre part en « Calais-Méditerranée Express » dont le nom fut conservé jusqu'en 1949.

L'utilisation des premières voitures-lits métalliques de couleur bleue dès 1922, puis celle de la voiture-restaurant et du fourgon en 1926 sur le train « Calais-Méditerranée Express » le font surnommer le « Train Bleu » par les voyageurs.

A partir de 1929, de nouvelles voitures-lits luxueuses de 1ère classe avec un lit par compartiment, construites à 90 exemplaires (voitures-lits type LX n° 3466 à n°3555) sont utilisées sur le « Calais-Méditerranée Express » et confirment le caractère d'exception à ce train de nuit de luxe de l'entredeux-guerres.

Le service reprend progressivement après la seconde guerre mondiale. En juin 1949, la tranche du train « Calais-Méditerranée Express » avec origine Paris est officiellement désignée le «Train Bleu ».

Pour répondre à la croissance du trafic d'après-guerre, la capacité des voitures-lits LX est augmentée (passage de 1 lit à 2 lits par compartiment). En parallèle, pour augmenter la capacité de restauration, une voiture bar-salon supplémentaire issue de la transformation d'une voiture Pullman type « Côte d'Azur » sans cuisine, est ajoutée à la voiture-restaurant dès 1951 sur le « Train Bleu ».

Dans les années 1960, des voitures-lits de conception plus moderne (voiture-lits type P, U, MU et T2) sont progressivement introduites dans la composition du « Train Bleu » et remplacent définitivement les voitures-lits type LX à l'hiver 1969. La voiture-restaurant et le bar-salon disparaissent en 1976. Pour le service d'hiver 1980/1981, des voitures-couchettes sont ajoutés au « Train Bleu » sur l'ensemble du parcours. Le « Train Bleu » devient alors un train de nuit parmi les autres.