Die DR-Baureihe 01.5 entstand durch Umbau der DR-Baureihe 01 der Deutschen Reichsbahn in der DDR.

Da die Lokomotiven der Baureihe 01 im schweren Reisezugverkehr noch unverzichtbar waren, war eine erneuerung notwendig. Ab 1962 wurden im RAW Meiningen deshalb 35 Maschinen modernisiert (rekonstruiert). Dabei wurden verschlissene Teile wie Rahmen und Kessel getauscht. Es wurden nur Loks mit verstärkter Bremse (ab 01 102) und 1000 Millimeter Laufradsätzen verwendet.

Es wurden nicht nur geschweißte Kessel mit 2 Schüssen, sondern die gesamte Lokomotive einer Erneuerung unterzogen. Markantes äußeres Merkmal war die durchgehende Domverkleidung, wie sie auch bei der CSD-Baureihe 477.0 zu finden war. Dies verlieh den Lokomotiven ein modernes schnittiges Aussehen. Die Wagner-Windleitbleche wurden durch abgeschrägte Witte-Leitbleche ersetzt.

Der Neubaukessel machte die Reko 01 zu einer der leistungsfähigsten deutschen Schnellzug-Dampflokomotiven der Nachkriegszeit. Neben eine Verbrennungskammer und der Mischvorwärmeranlage Bauart IfS war der Kessel mit drei Vollhub-Kesselsicherheitsventilen (Bauart Ackermann, NW 60) und mit Trofimoff-Schieber ausgerüstet. Bis auf 01 501 und 01 520erhielt alle neue Zylinder in Schweißkonstruktion. Weiterhin erhielt die Lokomotiven ein neues, geschweißtes Führerhaus in Einheitsausführung mit gepolsterten Sitzen, sowie Nassdampf-Seitenzugregler und andere Verbesserungen. Die DR-Baureihe 01.5 bekamen auch eine Indusi. Diese war für den grenzüberschreitenden Verkehr nach Bebra bzw. Hamburg-Altona und auf der Strecke Berlin-Dresden erforderlich. Acht Exemplare der DR-Baureihe 01.5 wurden auf Grund Speichenbrüchen in den Kuppelradsätzen mit Boxpok-Rädern aus Stahlguss ausgerüstet. Die Boxspok-Räder kennt man von Dampflokomotiven aus der USA und der UdSSR. Sie wurden aber durch Fertigungsfehler wieder durch Speichenräder ausgetauscht.

Um eine weitere Leistungssteigerung zu ermöglichen, wurden die Loks ab Betriebsnummer 01 519 mit einer Öl-Hauptbefeuerung ausgestattet. Bis auf die sieben im Bw Berlin Ostbahnhof beheimateten 01.5 wurden alle anderen auf Öl-Hauptbefeuerung nachgerüstet. Im Tender konnten 13,5 Kubikmeter Schweröl mitgeführt werden. Alle Dampfloks sollte je sechs Jahre in Betrieb bleiben, die sie alle überschritten haben. Die ölbefeuerten Loks wurden Anfang der 1980er Jahre im Zuge der Ölkrise abgestellt. Einige Loks wurden nach ihrem ausscheiden aus dem Betriebsdienst, als Heizloks verwendet.

Bei der Umzeichnung 1970 wurden alle ölbefeuerten Loks als 01.05 und die kohlebefeuerten Loks als 01.15 geführt.

Die Dampflok 01 0531-2 erhielt 1984 eine Rostfeuerung und danach als 01 1531-1 als betriebsfähige Traditionslok im Bestand der DR. 1990/91 wurde die 01 519 von einer stationären Heizanlage zu einer voll betriebsfähigen Lokomotive aufgearbeitet worden. Sie wurde 1991 in die Schweiz verkauft. 1996 wurde die 01 519 von den Eisenbahnfreunden Zollernbahn gekauft und nach längerer Arbeitszeit in Rottwil aufgearbeitet. Sie ist seit Herbst 2015 wieder in Betrieb.

Sechs Lokomotiven der DR-Baureihe 01.5 blieben erhalten (Stand März 2010), darunter 01 509, 01 514, 01 518, 01 519, 01 531 und 01 533.