1965年4月21日，随着乌鲁木齐——上海间，全程4079公里的直通旅客快车53\54（51\52）次开行，乌鲁木齐终于有了不用换乘，就直接可以去江南的火车。
当时受到铁路运输技术条件等诸多的限制，这趟由上海铁路局担当的旅客列车，与乌鲁木齐——兰州的77\78次直通旅客快车使用一个运行线，在兰州乌鲁木齐间隔日开行。同时还是全国铁路运行时间最长的列车，全程需要将近89个小时。但是解决了上海及江南一带支援新疆建设的人们往返探亲的需求，受到了社会各界的广泛欢迎，经常是一票难求。大约是4天4夜的旅程，不用说旅客感到晕车，就是列车乘务员们下了车，也会感到脚下发软。
这趟车还把上海的文化和餐饮一路带到大西北和新疆。列车上有上海出版的书籍和小人书、故事会等杂志售卖，餐车供应带有海派滋味菜肴和雪菜炒肉的盖浇盒饭。
1965年开行的53\54（51\52）次列车，乌鲁木齐——上海间往返运行的时刻如下（共计88小时53分 ，大约差7小时就为4天4夜） ：
乌鲁木齐（出发）13：57三葛庄15：16盐湖16：08吐鲁番18：06七泉湖19：22鄯善21：29苦水井22：33大步23：47瞭墩01：00柳树泉02：22头堡03：08哈密04：01烟墩05：33苦水06：48尾亚07：29红柳河08：39柳园10：26安北11：35疏勒河13：08低窝铺14：00五华山14：33玉门15：50嘉峪关16：22酒泉16：48清水18：02高台19：04张掖20：21山丹21：39马莲井22：29河西堡00：32武威01：53武威南02：23黄羊镇03：00小桥堡03：37十八里铺04：17天祝05：27乌鞘岭06：12 金强河06：32打柴沟07：13永登08：16河口南09：38兰州西10：26兰州11：08夏官营12：16许家台12：39定西14：43寒水岔15：44陇西17：07武山17：59天水20：13葡萄园21：11宝鸡23：52西安02：35华县04：05孟塬05：04三门峡西07：34三门峡08：08张茅08：43 洛阳10：49郑州13：05开封14：23商丘16：19徐州18：41宿县19：55蚌埠21：32浦口00：17南京02：06镇江03：06常州04：15无锡04：50苏州05：30上海（终到）06：50
上海（出发）23：35苏州00：44无锡01:22常州02:04镇江03:07南京04:13浦口06:06蚌埠08:51宿县10:17徐州11:36商丘13:57开封16:08郑州17:30洛阳19:38渑池21:13三门峡22:34三门峡西23:14孟塬01:35赤水02:37湾李河03:19西安04:12宝鸡07:01拓石08:56天水10:43甘谷12:02武山13:02陇西14:02通安驿15:08定西16:21夏官营18:10兰州19:22兰州西19:38河口南20:28永登22:29富强堡23:23打柴沟00:29乌鞘岭01:37青河01:55天祝02:08沙沟02:25 龙沟02:42柳家台02:59黄羊镇04:01武威南04:36武威04:56河西堡06:30平口峡07:14岌岭08:16山丹09:39张掖10:45高台11:56清水13:15酒泉14:24嘉峪关14:53大草滩15:11玉门15:52低窝铺17:05疏勒河17:58安北19:26柳园20:59红柳河22:31尾亚23:21烟墩00:46哈密02:29柳树泉03:51了墩05:05大步06:28苦水井07:37鄯善08:51七泉湖10:52吐鲁番12:18后沟13:30盐湖14:24乌鲁木齐（终到）16：09
其实上海通往大西北的直通旅客列车是随着西北铁路不断向西修建延伸，不断向西开行的。1958年上海到西安41\42\43\44次快车就延伸到了兰州。1964年改为51\52\53\54次直通旅客列车。为这趟旅客列车开进新疆做好了充分的准备。
1968年9月30日，南京长江大桥铁路桥先行通车，使往来于大江南北的旅客列车不再使用轮渡，也使得乌鲁木齐——上海间的51\52\53\54次直通旅客列车运行时间压缩了将近7个小时，运行时间在82个小时左右。乌鲁木齐始发为19：30分，到达上海的时间为第四天的早上5:25分。上海始发为00:50分，到达乌鲁木齐的时间为第四天早晨的10：20分。
后来随着部分区段牵引动力的内燃化，这趟列车的运行时间也逐步压缩，但是变化不大。
1981年10月以后，随着改革开放，加快西部经济建设的需要，乌鲁木齐上海间的51\52\53\54次直通旅客列车改为特别旅客快车，运行时间压缩到了79个小时以内。
1989年5月1日起，乌鲁木齐上海间的51\52\53\54次列车，由原来上海铁路局担当改为上海、乌鲁木齐铁路局隔日担当。1990年8月23日，乌鲁木齐铁路局命名当地51\52\53\54次列车的上海车队为文明车队，和文明列车。12月28日，共青团中央授予乌鲁木齐客运段北京车队第三乘务组、上海车队第八乘务组为“学雷锋先进集体”。1991年2月20日，乌鲁木齐客运段上海车队被新疆自治区命名为“文明车队”，从此，乌鲁木齐上海车队在进京进沪列车评比中屡创佳绩。
1997年3月21日，上海铁路局担当的半对乌鲁木齐上海间的51\52\53\54次列车，全部移交由乌鲁木齐铁路局担当。3月25日，乌鲁木齐分局在乌鲁木齐站举行了上海铁路局返乘人员欢送仪式，新疆自治区总工会对五名上海铁路局在51\52\53\54次列车工作33年的老同志，颁发了“开发新疆、建设新疆”的特殊荣誉证书。
1994年9月16日 ，随着兰新铁路复线铺通后，1997年7月1日，乌鲁木齐上海间列车车底列车更换为25G型空调列车。随着1997年全国铁路第一次大提速，乌鲁木齐上海间51\52\53\54次列车全程运行时间显著缩短。运行时间压缩到了68个小时以内。
2000年10月21日乌鲁木齐上海间51\52\53\54次特别旅客快车改为T51\52\53\54次，启用25K型车体，最高时速可达160千米\小时。全程运行时间再次大幅压缩，为51个小时。
2007年4月，全国铁路第六次大提速，乌鲁木齐上海间T51\52\53\54次列车运行时间再次缩短，为45个小时左右。
2008年至2012年兰新铁路完成了电气化改造。
2014年12月，乌鲁木齐上海间T51\52\53\54次列车车体更新为25T型车，车次也变更为（直达）Z40/41、42/39次，兰州-乌鲁木齐间经由兰新客专运行，运行时间压缩至40个小时以内。后来因兰新客专张家庄隧道病害等原因，乌鲁木齐至上海的Z40/41、42/39次列车，在兰州——哈密间改回经由兰新线运行。
相信在不久的未来。这趟列车还会更快、更温馨。
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