1910年10月，鼠疫从中俄边境的满洲里沿中东铁路传入哈尔滨，在中国人聚居的傅家甸迅速蔓延。清政府派天津陆军军医学堂帮办、剑桥大学（University of Cambridge）毕业的医生伍连德赴哈尔滨主持防疫。伍连德通过解剖确认这是经飞沫传播的肺鼠疫，推行隔离、戴口罩、封锁交通，并奏准集中焚烧尸体。疫情在1911年春被控制，东北死亡约六万人。同年4月，清政府在奉天召开万国鼠疫研究会，这是在中国举行的第一次国际学术会议。一场瘟疫把哈尔滨的城市格局暴露得很清楚：铁路附属地由俄国人管理，傅家甸由中国官府管理，防疫必须两边协商。
铁路造的城
哈尔滨原是松花江边的几个村落。1896年，清政府与俄国签订密约，允许俄国修筑横穿东北、连接西伯利亚铁路与海参崴的铁路，即中东铁路（Chinese Eastern Railway）。1898年，铁路工程局设在哈尔滨，俄国工程师、职员和工人随之而来，这一年通常被视为近代哈尔滨的起点。1903年，中东铁路全线通车，哈尔滨成为干线与南满支线交会的枢纽。
城市沿铁路分成几块。南岗地势较高，俄国人称为「新城」，铁路管理局、领事馆、教堂和高级住宅集中于此；道里靠近松花江码头，原称埠头区，是商业区，主街是「中国大街」，1920年代后改称中央大街，路面铺着方石；道外即傅家甸，在铁路附属地之外，由中国地方官府管理，住的主要是来自山东、河北的移民，商号、作坊、戏园密集。
中东铁路附属地名义上属于中国领土，实际上由铁路当局行使行政、警察和司法权，俄语是通行语言，卢布是通行货币。俄国人在这里开办了银行、学校、报馆和百货公司。秋林公司1900年在哈尔滨开设分号，后来成为东北著名的百货商店。通常认为，1900年在哈尔滨创办的啤酒厂是中国最早的啤酒厂。
流亡者的城市
1917年十月革命以后，大批俄国人为躲避革命和内战逃到哈尔滨，其中有沙俄军官、贵族、知识分子、商人，也有普通的铁路职工家属。1920年代，哈尔滨的俄国侨民达十余万人，城里有俄文报纸、剧院、学校和东正教堂，被称为俄国之外最大的俄侨聚居地之一。圣索菲亚教堂最初是1907年为俄国驻军修建的木结构随军教堂，现在的砖石建筑1923年开工，1932年落成，拜占庭式的穹顶是道里的地标。
犹太人是哈尔滨侨民中重要的一群。他们大多来自俄国，经营粮食、皮毛、木材、银行和商业。1909年，犹太会堂在通江街落成，1921年又建新会堂。犹太社区设有学校、医院、养老院和报刊，锡安主义团体活跃，人数最多时达一两万人。
1913年落成的马迭尔宾馆（Hotel Moderne）是道里最有名的旅馆，业主是俄籍犹太商人约瑟夫·开斯普（Joseph Kaspe）。宾馆是新艺术运动（Art Nouveau）风格，设有餐厅、剧场和影院，接待过许多往来的商人和旅客。1933年，开斯普的儿子、在巴黎学习钢琴的西蒙·开斯普（Simon Kaspe）回哈尔滨探亲时，被俄国法西斯团伙绑架勒索，数月后遇害。案件背后有日本宪兵机构纵容的痕迹，震动了当地的犹太社区，此后不少犹太人离开哈尔滨，前往上海、天津或巴勒斯坦。
铁路的归属
民国时期，中东铁路的控制权几度易手，哈尔滨的管理者也随之更替。俄国革命后，中国于1920年收回铁路附属地的行政和警察权，设立东省特别区。1924年，北京政府和奉天当局先后与苏联签订协定，中东铁路改由中苏共同经营。1929年，张学良试图以武力收回中东铁路，引发中东路事件，东北军战败，铁路恢复中苏共管。
1932年2月，日军占领哈尔滨，城市纳入伪满洲国。1935年，苏联把中东铁路作价出售给伪满洲国，大批苏联籍铁路职工撤回国内。在伪满统治下，日本人口大量增加，俄侨和犹太人的处境日益艰难。1930年代后期，日本关东军在哈尔滨南郊平房修建了七三一部队的基地，从事细菌武器研究和人体实验。
1932年8月，松花江洪水冲入哈尔滨，道里、道外大片街区被淹，灾民数以万计。这一时期，哈尔滨也是东北左翼文学的重要据点。1932年至1934年，萧红与萧军住在道里商市街，在当地报纸发表作品，1934年离开哈尔滨南下，后来萧红根据这段生活写成散文集《商市街》。
1945年以后
1945年8月，苏联红军进入哈尔滨。1946年4月苏军撤出，东北民主联军随即进入，哈尔滨成为中共在东北最早接管的大城市，此后几年是东北解放区的政治中心。许多俄侨在战后陆续迁往苏联、澳大利亚、美洲或以色列。今天的中央大街仍铺着方石，马迭尔宾馆、圣索菲亚教堂和通江街的犹太会堂都保存了下来。
年表
- 1898年 中东铁路工程局设于哈尔滨。
- 1903年 中东铁路通车。
- 1909年 通江街犹太会堂落成。
- 1910—1911年 东北鼠疫，伍连德主持防疫。
- 1913年 马迭尔宾馆落成。
- 1920年 中国收回铁路附属地行政权。
- 1924年 中东铁路改由中苏共管。
- 1929年 中东路事件。
- 1932年 日军占领哈尔滨。
- 1935年 苏联出售中东铁路。
- 1946年 苏军撤出，中共接管哈尔滨。
