Pertenece a la línea férrea 110 de la red ferroviaria española, por la cual presta servicio la línea 53 de Media Distancia Segovia-Madrid.

El túnel comenzó a ser perforado en 1884 a raíz de la construcción del tramo ferroviario Villalba-Segovia, que uniría Villalba con Medina del Campo vía Segovia (el tramo Medina del Campo-Segovia fue cerrado en 1993 alegando falta de rentabilidad económica, por lo que actualmente la línea acaba en Segovia).

Las obras del túnel no concluyeron hasta 1888, siendo inaugurado el 29 de junio del mismo año.

La inauguración de este túnel a finales del siglo XIX también facilitó a los entonces habitantes de la zona el paso a pie por el mismo, dejando así de verse obligados a subir el Alto del León para cruzar la sierra.

Se encuentra entre la segoviana estación de Gudillos y la madrileña estación de Tablada.