Durante su funcionamiento permitió integrar estas localidades con gran parte del país, al nacer de la vía Longitudinal Sur, facilitando el transporte de pasajeros e importante producción agrícola hacia diversas ciudades y puertos.
Por décadas, el ramal tuvo una longitud de 20 km, siendo extendido hasta Santa Bárbara recién en 1921, completando en total 60 km que unen la vía Longitudinal Sur, en el valle central, y la precordillera de los Andes.
En 1953, se establece en Los Ángeles la industria azucarera IANSA, que utiliza como materia prima la remolacha, ampliamente cultivada en la zona para este fin.
Durante la dictadura militar, entre 1973 y 1990, fueron adoptadas políticas económicas liberales, entre las cuales estuvo el cese del financiamiento a diversas empresas estatales, incluyendo los ferrocarriles.
Es así como en la década de 1990 se levantó la vía entre la planta Iansa y Santa Bárbara, incluyendo el desvío a la Estación Los Ángeles, edificio cedido al municipio local, que determinó su cierre y demolición en diciembre de 1998.