El proyecto fue redactado por los ingenieros Santiago Bausá y Antonio Arriete, iniciándose las obras un año más tarde.
La compañía MZA también albergaba el deseo de hacerse con la concesión para la línea Ciudad Real-Badajoz, para enlazar con Portugal.
Aunque esta pasaría a manos de otra compañía, en 1880 la línea —ya construida— sería adquirida por MZA y enlazada con su propia red.
En 1941, con la nacionalización del ferrocarril de ancho ibérico, la línea Manzanares-Ciudad Real se integró en RENFE.
Tras el cierre parcial de la línea Madrid-Badajoz, en 1988, durante algún tiempo el trazado entre Manzanares y Ciudad Real acogió los tráficos que hacían el servicio Madrid-Ciudad Real-Badajoz.