Daniel Bragg, 37, slog Julie Cook, 44, så hårt att han bröt hennes vänstra ögonhåla i överfallet, sa polisen.
Ms Cook föll och slog huvudet i golvet och orsakade en allvarlig skada. Hon dog på sjukhus två dagar senare.
Bragg, som erkände dråp, dömdes till fem år och fyra månader i fängelse.
Han förnekade till en början mordet, men ändrade sin vädjan den andra dagen av rättegången i Winchester Crown Court.
Bragg hördes av vänner fyra dagar innan ms Cook dödades och sa: "En av dessa dagar ska jag döda henne", sa Dorset-polisen.
En ordning för skydd mot våld i hemmet hade utfärdats mot Bragg i april för att hindra honom från att kontakta eller bege sig till Ms Cooks hem, sade kåren.
Men paret, från Bournemouth, förblev i kontakt och den 28 april 2016 - bara fyra dagar före överfallet - hörde en vän till paret Bragg säga något om "om vi fortsätter så här kommer jag att döda henne".
Paret hade varit på Pokesdown järnvägsstation när de började gräla och ms Cook gick sin väg.
Efter att ha slagit henne gick Bragg först iväg men återvände för att hjälpa ms Cook, som var medvetslös på betongplattformen, och tog henne tillbaka till sin lägenhet.
Paret hade varit tillsammans i ungefär fyra år innan händelsen och deras relation beskrevs som "flyktig".
Det Insp Neil Phillips sade: " Det fanns inget som rättfärdigade ett sådant våld. Bragg och Julie hade uppenbarligen ett instabilt förhållande och ansträngningar hade gjorts för att förhindra ytterligare övergrepp.
"Men Julie och Bragg fortsatte att upprätthålla kontakten och hon dog tragiskt till följd av hans våldsamma beteende."
En man som slog och dödade sin flickvän bara några dagar efter att han hördes säga att han skulle döda henne har fängslats.