Il primo tratto, da Castellanza a Cairate, fu aperto il 18 luglio1904. Il servizio passeggeri fu chiuso definitivamente nel 1952. Il 16 luglio1977 anche il traffico merci fu soppresso. Dal 1990 è iniziato un progetto di recupero a fini turistici della linea ad opera del Club del San Gottardo, in seguito supportato dall'Associazione Amici della Ferrovia Valmorea, nata nel 2005.
