Daejeon es uno de los nudos ferroviarios interiores más importantes de Corea del Sur, situado donde las rutas nacionales de norte a sur se cruzan con las líneas hacia el suroeste. La ciudad cuenta con dos estaciones principales de pasajeros: Daejeon Station para servicios KTX, SRT, ITX-Saemaeul y Mugunghwa en el corredor Gyeongbu, y Seo-Daejeon Station para servicios convencionales de Honam y regionales. Korail y SR son los principales operadores que prestan servicios de tren desde Daejeon y trenes hacia Daejeon.
El tren de alta velocidad sirve a Daejeon mediante trenes KTX operados por Korail y trenes SRT operados por SR. Los servicios interurbanos y regionales también pasan por Daejeon Station y Seo-Daejeon Station, ofreciendo a los viajeros opciones de trayectos reservados en alta velocidad, servicios exprés limitados y trenes con más paradas por todo el centro de Corea del Sur. Daejeon no tiene una terminal ferroviaria directa al aeropuerto, por lo que los pasajeros con destino al aeropuerto suelen enlazar por tren a través de grandes nudos.
Las rutas ferroviarias desde Daejeon se dirigen al norte hacia Seúl y Suseo, al sureste hacia Daegu, Ulsan y Busan, al suroeste hacia Iksan, Gwangju-Songjeong, Mokpo y Yeosu Expo, y por la región de Chungcheong a través de Osong y Cheonan-Asan. Reserva trenes desde y hacia Daejeon en línea en Rail Monsters.