Станция Дарница возникла в 1899 году в связи со строительством железной дороги Киев — Полтава. Одновременно с появлением станции на месте улицы Лесной (сейчас улица Гродненская) начали селиться работники-железнодорожники. С другой стороны железнодорожных путей возник дачный посёлок, названный Новой Дарницей.
Здание вокзала станции было разрушено во время Великой Отечественной войны, на его месте в 1945 году по проекту архитектора Петра Красицкого (также был соавтором проекта здания Верховной Рады Украины и занимался оформлением станции метро «Днепр») был построен временный вокзал, а в 1953 году по его же проекту было сооружено здание вокзала, просуществовавшее до своего сноса в 2003 году.
Тогда планировалось что в будущем в состав комплекса войдут главный вокзал для пассажиров дальнего следования, вместимостью 2700 пассажиров, вокзал для пассажиров пригородного сообщения на 1600 человек, центральный и транзитный подземные туннели с выходами на платформу. Здание вокзала должно было быть высотой в 6 этажей (седьмой — технический), а под вокзалом располагалась бы станция метро Сырецко-Печерской линии. Суточная пропускная способность вокзала рассчитана на 14600 человек, общая площадь здания — почти 71000 квадратных метров, а коммерческая — свыше 24700 квадратных метров. Ориентировочная сметная стоимость строительства составляла 1,7 миллиарда гривен.
К сожалению строительство вокзала (как и Дарницкого железнодорожно-автомобильного моста — в народе «мост Кирпы», который в итоге достроили после длительного перерыва), после смерти в 2004 году тогдашнего гендиректора «Укрзалізниці» и министр транспорта и связи Георгия Кирпы, стало замедляться и через пару лет объект полностью забросили, даже не заморозив уже практически завершенное здание (оставалось фактически накрыть его крышей). По состоянию на 2018 год с недостроенного Дарницкого вокзала сняли все строительные краны, постройка из-за отсутствия ее консервации пришла в негодность и скорее всего подлежит сносу.
В 2015 году «Укрзалізниця» хотела достроить здание и разместить там свой головной офис, торговый центр и гостиницу. Была заказана экспертиза недостроенного вокзала, но после этого никаких новостей от перевозчика больше не было.