Daejeon é um dos mais importantes nós ferroviários do interior da Coreia do Sul, localizado onde as rotas nacionais norte-sul se cruzam com as linhas em direção ao sudoeste. A cidade tem duas principais estações de passageiros: Daejeon Station, para serviços KTX, SRT, ITX-Saemaeul e Mugunghwa no corredor Gyeongbu, e Seo-Daejeon Station, para serviços convencionais Honam e regionais. Korail e SR são os principais operadores dos comboios de Daejeon e dos comboios para Daejeon.
A ferrovia de alta velocidade serve Daejeon através dos comboios KTX operados pela Korail e dos comboios SRT operados pela SR. Serviços interurbanos e regionais também circulam por Daejeon Station e Seo-Daejeon Station, oferecendo aos viajantes opções de viagem de alta velocidade com reserva, serviços expresso limitados e comboios paradores mais lentos por toda a Coreia do Sul central. Daejeon não tem um terminal ferroviário direto para o aeroporto, pelo que os passageiros com destino ao aeroporto normalmente fazem ligação ferroviária através de grandes nós.
As rotas ferroviárias de Daejeon seguem para norte em direção a Seul e Suseo, para sudeste em direção a Daegu, Ulsan e Busan, para sudoeste em direção a Iksan, Gwangju-Songjeong, Mokpo e Yeosu Expo, e atravessam a região de Chungcheong via Osong e Cheonan-Asan. Reserve online os comboios de e para Daejeon na Rail Monsters.