В тридцатых годах для СССР возникла необходимость в мощных паровозах. Однако многие заводы не могли перейти на производство новых типов техники, и были задействованы в изготовлении паровозов серий Эм и Эр. Конструкторам нового паровоза ставилось множество задач, главными из которых были возможность производства на уже имеющихся готовых площадках и увеличенная мощность локомотива.
Задачу эту выполнили Научно-исследовательский институт реконструкции тяги Н К ПС и коллектив конструкторов Харьковского паровозостроительного завода.
Первый паровоз серии СО (Серго Орджоникидзе) был построен в 1934 году. Проектировался он на базе машины серии Эм и имел её же размеры. При этом новый локомотив отличался большей скоростью и мощностью, а кроме того и большей экономичностью. И это имело огромное значение для индустриализации страны.
Строили паровозы серии Брянский, Харьковский, Ворошиловградский и Улан-Удэнский заводы. К 1940-му году эти паровозы работали на 11 железных дорогах Советского Союза. Во время Великой Отечественной войны использовались также на фронтовых и прифронтовых железнодорожных линиях.
В период «оттепели», в эпоху переименований, серии СО (Серго Орджоникидзе) новые веяния не коснулось, как это было с серией ИС (Иосиф Сталин). В 1956 году в СССР перешли на тепловозную тягу.