El 27 de agosto del 1888, el gobernador cordobés José Echenique mandó al poder legislativo provincial un proyecto de ley para construir un ferrocarril a través del valle de Punilla. El 1 de octubre del 1888, el poder ejecutivo autorizó a contratar a Otto Bemberg y Cía para construir el ferrocarril de Córdoba a Cruz del Eje para el transporte de carga y pasajeros, y explotarlo durante 55 años.
El ramal completo se inauguró el 2 de julio de 1892 y su apogeo se dio a mediados de 1960, cuando este ramal llevaba a gran cantidad de habitantes del Valle de Punilla, así como a turistas provenientes de las ciudades de Córdoba, Buenos Aires y Rosario por módicos precios.
En 1977 este servicio de trenes dejó de funcionar. Con la reestructuración de la red ferroviaria argentina llevada adelante por el gobierno de Carlos Menem. El ramal A-1 del Ferrocarril Belgrano fue transferido a la provincia de Córdoba, cuyo gobierno de entonces se declaró "incapaz de financiar al servicio".
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En 1993 el Grupo Alcázar, una sociedad de capitales cordobeses que explotaba el zoológico de la ciudad de Córdoba y el Autódromo Óscar Cabalén, pidió y obtuvo la concesión para operarlo como tren turístico. Durante siete años la empresa operó el servicio entre la capital cordobesa y Capilla del Monte, unos 100 kilómetros, pero en el 2001 dejó de circular a raíz de ciertos inconvenientes judiciales.
Años después la concesión fue cancelada por el gobierno cordobés, y en 2007 la provincia revirtió el manejo del ramal al gobierno nacional, en el marco de un plan de reactivación a través de una nueva concesión.
El 10 de agosto de 2007 se llevó a cabo la reinauguración de una parte del ramal, precisamente el trayecto Rodríguez del Busto-La Calera, reimplantándose el servicio de pasajeros.
A mediados de agosto de 2007 se puso en funcionamiento la fase experimental, correspondiente a la primera etapa, entre las estaciones Rodríguez del Busto y La Calera.
Para este servicio se incorporaron tres nuevas formaciones con capacidad para 117 pasajeros cada una.
El 7 de julio de 2008 se habilitó el tramo La Calera-Cosquín, pasando por uno de sus mayores atractivos naturales, La quebrada de Bamba, en donde se encuentra una estación de ascenso y descenso de pasajeros.
El 22 de junio de 2009 la nueva cabecera de salida del tren era la estación Alta Córdoba, con motivo de la implementación del Ferrourbano, que implicó la rehabilitación del tramo R. del Busto-Alta Córdoba. De esta forma, R. del Busto pasó a ser una simple estación intermedia.
A 2013 el servicio tiene como cabecera nuevamente la estación Rodríguez del Busto. El acceso a Alta Córdoba está suspendido por conflictos suscitados en las villas de emergencia que atraviesa la traza.
Desde septiembre de 2013 la empresa estatal Trenes Argentinos se hace cargo de estos servicios.
El 16 de marzo de 2015 se reactivó nuevamente el tramo entre Rodríguez del Busto y Alta Córdoba. En ese año, las formaciones Alstom comenzaron a ser reemplazadas por los cochemotores Alerce de la firma EMEPA
En febrero de 2017, el recorrido entre Alta Córdoba y Rodríguez del Busto fue nuevamente suspendido.
En mayo de 2018, el servicio volvió a recorrer su trayecto original (Alta Córdoba - Cosquín). En diciembre de 2019, volvió a llegar a la Estación Mitre. En agosto del 2021, volvió a llegar a Casa Grande y Valle Hermoso.
En 2022 se anunciaron obras para extender su recorrido hacia las localidades de La Cumbre y Capilla del Monte, ahora finalmente concretado. Las autoridades del Ministerio de Transporte y de Trenes Argentinos se comprometieron a hacer llegar en poco tiempo más, el servicio a la estación cabecera del ramal, Cruz del Eje, con lo cual se recuperaría el recorrido completo.
Con información de Télam