Publié le 24-11-2018 à 19h34. (mis à jour le 14-08-2019 à 18h42.)
La desserte entre Lyon et Montbrison a toujours été squelettique avec au début de l’exploitation quatre aller-retours quotidiens. En revanche, la desserte de la banlieue lyonnaise était nettement plus dense avec sept aller-retours entre Lyon et l’Arbresle, neuf entre Lyon et Charbonnières et enfin deux entre Lyon et Tassin.
Le trafic marchandises a été marqué par le transport du minerai extrait des mines de Saint-Pierre-la-Palud chargé dans les trains en gare de Sain-Bel. Ces mines ont fermé en 1972.
Au début des années 1980, les dessertes directes entre Lyon-Saint-Paul et Villefranche-sur-Saône ou Paray-le-Monial sont abandonnées et réorientées vers les gares de Lyon-Part-Dieu et Lyon-Perrache.
En septembre 1991 est mis en place la desserte de banlieue renforcée financée par la région Rhône-Alpes. À cette occasion de la section de l’Arbresle à Sain-Bel est rouverte. La desserte entre Lyon et Sain-Bel compte alors dix-huit aller-retours auxquels s’ajoutent huit entre Lyon et l’Arbresle, deux entre Lyon et Charbonnières, et enfin vingt-sept entre Lyon et Tassin allant soit vers Lozanne, soit vers Brignais.
En 2002, mise en place du cadencement au quart d’heure en pointe entre Lyon-Saint-Paul et l’Arbresle et à la demi-heure jusqu’à Sain-Bel.
En 2007 réduction du cadencement aux vingt minutes entre Lyon-Saint-Paul et l’Arbresle.
En 2009, remplacement des autorails X 4500 et X4630 par des X 73500.
En 2012 mise en service du tram-train. À ce moment, la desserte marchandises subsistante sur la ligne est concentrée entre l’Arbresle et les carrières de la Patte et entre Saint-André-le-Puy et les carrières de la Loire.